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科学史上的佯谬 摘要：也叫悖论。它在科学中是普遍存在的，但在不同的学科中有不同的提法，在物理学中叫佯谬；在数学和逻辑学中叫悖论；实际上也就是哲学上的矛盾。佯谬就是指这样一个命题：即由它的真可以推出它的假；相反，由它的假又可以推出它的真。可见它是一种逻辑矛盾。研究这种矛盾，可以增强科学认识能力，活跃思维，引导人们不断深入探讨自然界的奥秘。 关键词：佯谬 引文： 佯谬，通常是指人们从某种理论出发进行逻辑推理，导出了与事实不符合的结论。在《美国大学百科全书》中有定义：“它是从显而易见的前提出发，导致一个矛盾的结论而生产的，广义地说，当结论并不是矛盾的，但它与一般观念或直观知识激烈地冲突时，即为paradox（中文意为佯谬、悖论）。佯谬是推进物理学发展的一个强大动力。 科学史上的佯谬 1.落体佯谬 1638年，在伽利略出版的《关于力学和运动两种新科学的谈话》（简称《两门新科学》）中提出了对亚里士多德的“下落速度于重量成正比”的批驳。 假如大石头以8的速率运动，而小石头以4的速率运动，两块石头在一起时，系统将以小于8的速率运动；但是，两块石头拴在一起变得比原先速率为8的石头更大，… 这一关于落体快慢的佯谬，引领着伽利略用了前后近三十年的时间投身于“运动学”规律的潜心研究，从“落体探索”推至“斜面实验”，得出了“ ”和“ ”（速度与时间成正比，位移与时间的平方成正比），并证明沿斜面下滑的物体做匀加速运动。使人类从将近两千年的误解中“解脱”出来。 2.突击考试佯谬 假定今天是2011年1月14日，星期五。你正在大学里上一堂逻辑学课。讲课结束时，教授向学生宣布：“我会在下周星期一到星期五搞一次突击考试。究竟在哪一天考试，我只会在当天上课前才告诉大家，你们是不可能知道的。”你为了应付这次突击考试，自然是认真听课，并进行复习。可是，你的一位朋友却说：“别担心，搞不成什么突击考试的。”他说得对还是不对呢？ 你的朋友是这样分析的。比如说，一直等到星期四都没有搞突击考试。于是，这次考试便只能安排在一周的最后一天星期五。可是，这就等于在头一天也就是星期四上课结束时大家都知道了第二天要进行考试。那么，这第二天进行考试就不是什么突击考试了。由此推断，星期五不会有考试。 再来考虑直到星期三都没有搞突击考试的情况。由于星期五搞不成突击考试，便只有在星期四进行考试。可是，这也等于大家都知道了第二天要进行考试，不具有突击性。于是，星期四也不会有教授所说的考试。 进行同样的分析，可以推断星期二和星期三也都不会进行考试。于是，只有可能在星期一进行考试。但是，这又等于在事前大家都知道要在星期一进行考试，这仍然不是教授所说的突击考试。如此看来，在下周无论哪一天都搞不成突击考试。你的朋友说对了。 总算到了第二周1月21日星期五，如朋友的推测，昨天也就是星期四没有进行考试，今天也应该没有考试。然而，今天的逻辑课，教授走进课堂，没有上课，突然宣布：“现在开始进行突击考试！”你的朋友的那种推理方法究竟是正确的还是错误的呢？ 这其中有一类“博弈理论”，是利用在给定的规则下分析对抗双方利害关系的理论或者利用概率论来探讨各种可能的解决方法。不过，至今也还没有人找到最终的解决方法。 3.泊松亮斑佯谬 在牛顿的光的“粒子说”（1704年出版《光学》）和惠更斯的光的“波动说”（1678年发表的《光论》）的论战中，1818年，“粒子说”的积极拥护者、法国科学院著名科学家泊松（S.D.Poission）在审查菲涅耳（Augustin Jean Fresnel,1788-1827）的论文《关于偏振光线的相互作用》时，运用了菲涅耳提出的波动方程推导圆盘衍射，通过数学演算，得出一个不符合常规的结论： 在圆盘的后方一定距离的屏幕上，影子的中心应出现亮点。 泊松依据这一看似不可能的“佯谬”，声称光的“波动说”理论被驳倒。菲涅耳和朋友阿拉果（D.F.J.Arago 1786-1853）勇敢地面对自己的理论结出的“佯谬”之果，对实验仪器精心改造，终于非常精彩地证实了菲涅耳理论的结论——影子的中心出现了一个亮点。 这一事实轰动法国科学界，这一“佯谬”的消除，既显示了泊松深厚的数学功底，也成就了菲涅耳的“物理光学的缔造者”荣耀，这个亮点也戏剧性的被称为“泊松亮点”。为“波的波粒二像性”学说的发展铺平了道路。 4．双生子佯谬（也称“时钟佯谬”） 1911年4月波隆哲学大会上，法国物理学家保罗?朗之万（Paul.Langevin 1872-1946）提出 “双生子佯谬”。实验对狭义相对论的时间膨胀效应提出了质疑，设想的实验是这样的：一对双胞胎，一个留在地球上，另一个乘坐火箭到太空旅行。飞行速度接近光速，在太空旅行的双胞胎回到地球时只不过两岁，而他的兄弟早已死去了，因为地球上已经过了200年了。这就是著名的