有两个轮子,其中一个轮子在另一个轮子中间,它们有着不同的直径。它们底边上某点所走过的路径都是直线,乍一看,这两条直线似乎等于两轮的周长。
但是这两条直线有着相同的长度,因此两个轮子的周长必定相同,这与两个轮子有着不同的直径是相互矛盾的,这就是所谓的轮子悖论。
这个悖论存在的漏洞就在于,假定小一点的轮子的进行轨迹为其周长。事实上,对两个轮子来说,想要做出完全相同的运动是不可能的。小一点的轮子并没有如图1所示从点3转动到点4,而是被大轮子拽着沿着这条直线前进。图1:轮子悖论
从物理学角度来看,如果两个半径不同的同心轮子沿着一条平行线转动,那么其中至少会有一个打滑。如果利用齿轮系统防止打滑,那么轮子就会出现被卡住的情况。
在当代类似的实验中,这种情况通常会在司机将车停在路边时无意中发生。实验发现,尽管轮毂不断转动并发出刺耳声音,但汽车外胎并没有出现打滑的情况。
从数学角度来看,内圆的点的数量与外圆的点的数量是完全一样的,即这两个圆之间存在着一种双射的情况(一种对应关系)。这并不能运用到轮子实体上,因为他们是由离散的原子组成的。因此在车轮的密度、宽度与厚度等都相同的情况下(不同的只是他们之间的半径),较大车轮的原子数量肯定要更多一些。[1]