No es mucho lo que se sabe sobre la vida de Zenón de Elea, ya que se conservan muy pocos fragmentos y casi todos ellos son referencias indirectas de otros autores que mencionan hechos o situaciones que se le atribuyen. La fecha de su nacimiento tampoco es segura, pero se acepta que nació entre el año 490 y el 485 antes de Cristo. Los razonamientos de Zenón, que fue discípulo de Parménides y tuvo una formación pitagórica,  constituyen el primer intento del pensamiento infinitesimal, que solo fue desarrollado en profundidad unos dos mil años después por Leibniz y Newton.

Las paradojas de Zenón son una serie de paradojas ideadas para demostrar que las sensaciones que obtenemos del mundo son ilusorias y no existe el movimiento. Zenón repetía a quien quisiese escucharlo que una persona no podía recorrer ninguna distancia en absoluto, aunque los sentidos mostrasen que tal cosa era posible. Sus ideas pertenecen a la categoría de paradojas falsídicas, también conocidas como sofismas. Esto significa que alcanzan un resultado que es falso, culpa de una falacia en el razonamiento, generalmente producto de la falta de conocimientos sobre el concepto de infinito en la época en la que fueron formuladas.

Segun Zenón, Aquiles nunca alcanzará la tortuga.

Aquiles y la tortuga
Aquiles y la tortuga es, quizás, la más conocidas de las paradojas de Zenón. El filósofo argumentaba que, en una hipotética carrera entre Aquiles (el guerrero que mató a Héctor) y una tortuga,  si esta tenía última una ventaja inicial, el humano siempre perdería. Zenón “demostraba” que, a pesar de que el guerrero corre mucho más rápido que la tortuga, nunca podría alcanzarla. Imaginemos que la distancia a cubrir en la carrera son cien metros, y que la tortuga tiene cincuenta metros de ventaja. Al darse la orden de salida, Aquiles recorre en poco tiempo la distancia (cincuenta metros) que los separaba inicialmente. Pero, al llegar allí, descubre que la tortuga ya no está, sino que ha avanzado, mucho más lentamente, diez o veinte centímetros. Lejos de desanimarse, el guerrero sigue corriendo. Pero, al llegar de nuevo donde estaba la tortuga, ésta ha avanzado un poco más. Zenón sostiene que esta situación se repite indefinidamente, y que Aquiles jamás logrará alcanzar a la tortuga, que finalmente ganará la carrera.

Es bastante obvio que esto no es así, y es muy fácil comprobar en la práctica que dicho razonamiento es erróneo. Sin embargo, no es tan fácil encontrar donde está el fallo, y hubo que esperar hasta mediados del siglo XVII para que el matemático escocés James Gregory demostrara matemáticamente que una suma de infinitos términos puede tener un resultado finito. Los tiempos en los que Aquiles recorre la distancia que lo separa del punto anterior en el que se encontraba la tortuga son infinitos, pero cada vez más y más pequeños. La suma de todos estos tiempos, a pesar de su infinito número, da como resultado un lapso de tiempo finito, que es el momento en que Aquiles alcanzará a la tortuga.

Otra forma de encarar el problema es evitando el análisis infinitesimal utilizando el análisis discreto. Podemos pensar que Aquiles no recorre espacios infinitesimales, sino discretos, que podemos llamar “zancadas”. A cada zancada le corresponde una distancia concreta de, por ejemplo, un metro. De esa manera, el problema se reduce a calcular en qué momento la última zancada de Aquiles recorrerá una distancia mayor a la que haya podido recorrer la tortuga en el mismo tiempo. De esta forma se puede demostrar que, como hoy sabemos, el movimiento existe.

Dificilmente pueda ganarle una carrera a Aquiles.

La paradoja de la flecha
Esta otra paradoja implica el lanzamiento de una flecha. Zenón afirmaba que, en cada instante, la flecha está en una posición del espacio determinada. Si el periodo de tiempo considerado es lo suficientemente pequeño, la flecha no alcanzará a moverse, por lo que está en el reposo durante ese instante. Ahora bien, el mismo razonamiento puede aplicarse a los restantes infinitos de periodos de tiempo, en los que la flecha también estará en reposo por el mismo motivo. De esta forma Zenón demostraba que el movimiento de una flecha es imposible, a pesar de que miles de viudas cuyos maridos habían muerto de un flechazo en el campo de batalla le insistieran con lo contrario.

La paradoja puede evitarse de varias maneras. Una de ellas es simplemente pensar que cada instante en que la flecha se percibe como “en reposo” es un algo relativo. No se puede juzgar, observando sólo una “foto” de un objeto si está o no en reposo. En lugar de ello, es necesario compararlo con los instantes adyacentes, previos y posteriores. Al ver la “película”, podemos determinar que la flecha está en distintas posiciones en cada instante, por lo que -efectivamente- se está moviendo. Otra solución es recurrir a la definición de velocidad, cuya esencia es el cambio. El movimiento es la sucesión de los distintos espacios ocupados por el cuerpo (la flecha), a lo largo de la sucesión de los distintos momentos que componen el total del tiempo considerado. Así, si asumimos que el concepto velocidad, es decir, movimiento, puede definirse racionalmente, simultáneamente estamos admitiendo que el movimiento, racionalmente, en teoría, existe.

En el mundo real, las flechas se mueven sin problemas.

XXV siglos más tarde, nos parece hasta ridículo lo que proponía Zenón. Sin embargo, si pensamos en el estado en que se encontraba la ciencia cuatro o cinco siglos antes de la era Cristiana, los razonamientos de este hombre cobran real magnitud. Debe haber sido sumamente difícil para Zenón reconciliar la (aparente) certeza detrás de sus razonamientos con las evidencias del mundo real, donde la tortuga era invariablemente la perdedora de la carrera, y las flechas llegaban a su blanco.