Парадоксы движения

Движение тела – что может быть проще? Но какой физический смысл слова "движется"? Вроде бы все очевидно – тело в определенный момент времени находится в одном месте и этот же момент времени покидает это место и переносится в другое. Не скрыты ли в таком объяснении парадоксы движения?

Впервые на парадоксы движения указал в своих знаменитых апориях древнегреческий философ Зенон Елейский

Понятие движения старались рассмотреть еще древнегреческие мыслители. И именно они указали на неоднозначность его объяснения. Впервые на парадоксы движения указал в своих знаменитых апориях древнегреческий философ Зенон Елейский, живший в 5 веке до н.э. О движении он написал четыре апории – "Дихотомия", "Ахиллес и черепаха", "Стрела", "Стадии".

Наиболее известна апория "Ахиллес и черепаха". В ней говорится, что известный своей быстротой герой войны между Грецией и Троей никогда не сможет догнать черепаху. Ход мысли был следующим. Пусть Ахиллес находится на определенном расстоянии от черепахи. Пока он пробежит его, то черепаха проползет еще немного вперед. Дальше он должен пробежать это расстояние. Но черепаха снова проползет немного вперед. И так до бесконечности. Кроме этого, то, что Ахиллес не сможет догнать черепаху, указывает и апория "Дихотомия". Ведь ему сначала нужно пройти половину расстояния до черепахи, а до этого – половину половины расстояния, и так далее до бесконечности.

Такие парадоксы приводят к одному выводу – движения нет! Но ведь оно – реально существующий факт и не может быть описано с позиций бесконечной протяженности, бесконечного времени, бесконечной делимости. И вот более двух с половиной тысячелетий делаются попытки объяснить парадоксы движения на основе логики, физики, математики. Этим вопросам посвящали свои труды не одно поколение ученых – начиная от Демокрита и Аристотеля, и заканчивая современными философами.

Кто из нас не мог бы привести очевидный экспериментальный факт – быстро бегущий человек догоняет медленно бегущего. Но очевидность – не доказательство истинности. Например, Солнце восходит на востоке, а заходит на западе, но движется наша планета вокруг Солнца, а не, как кажется – очевидно, Солнце вокруг Земли. И вообще – если бы все было очевидно, то научный поиск был бы не нужен.

Давайте все же введем некоторые физические параметры, чтобы объяснить парадоксы движения, например, при описании движения Ахиллеса и черепахи. Пусть Ахиллес находится на расстоянии l от черепахи и бежит со скоростью V, а она ползет со скоростью V1. Попробуем найти время, за которое он догонит ее. Ахиллес за время t1 = l/V пробежит расстояние, которое отделяет его от черепахи. Она проползет за это время расстояние V1t1. Это расстояние он пробежит за время t2 = V1l/V2, а она проползет еще расстояние V12l/V2, которое он пробежит за время t2 = V12l/V3, и т.д. Суммируя все промежутки времени, можно найти время, за которое Ахиллес догонит черепаху. Оказывается, это будет геометрическая прогрессия, сумма членов которой равна t = l/(V - V1). Таким образом, введение понятия скорости дает возможность разрешить математически парадоксы движения.

Правда, следует учесть, что опровержение выводов апорий возможно лишь при учете того, что наши расчеты основаны на правильном предположении. Иначе говоря – что наша логика истинна. И здесь мы снова подходим к парадоксам движения. Из апорий Зенона можно увидеть очень непростой вопрос – на сколько бесконечно мы можем разделять и уменьшать расстояние и промежутки времени. И, как оказывается, этот вопрос не разрешен в современной науке о микромире. Современная физика для преодоления трудностей в объяснении движения элементарных частиц предлагает идею квантованности пространства, то есть предлагает ввести понятие элементарной длины, которая дальше не делится. Кроме этой идеи, существует идея регенеративного движения элементарных частиц, согласно которой элементарные частицы движутся в пространстве, исчезая в одной точке и возникая в другой. Этот процесс объясняется, исходя из свойств физического вакуума. Так что квантовая телепортация – это научная теория, а не вымысел.

Таким образом, рассмотрев, казалось бы, очевидные в своем решении парадоксы движения, изложенные в апориях Зенона, мы пришли к тому, что не все так однозначно и очевидно в нашем мире, как нам кажется. И понятие движения, особенно элементарных частиц, чрезвычайно сложное и на сегодняшний день так до конца и не выясненное.

Инструменты