невозможно определить, заканчивается ли она тупиком на натуральной клетке или же тупика нет, и мы едем вдоль бесконечного натурального ряда.
Ну почему же, вполне возможно, вы же сами
постулировали существование тупика в какой-то клетке с конечным номером:
И пусть на какой-то клетке с натуральным номером будет тупик, движение останавливается.
так что точно знаем (по условию задачи!) что ряд пустых клеток до тупика не бесконечный. Тупик в позиции

быть не может так как эта позиция не принадлежит натуральному ряду (и такой клетки вообще нет). Опять Вы путаете натуральный ряд и его расширения (с бесконечностью, ординалами и прочей гадостью), отсюда и псевдопарадоксы.
В каждый момент времени мы точно знаем две вещи (просто по условию): а) пройденные клетки свободны, б) тупик точно есть где-то впереди. Это очевидным образом отличается от ситуации с отсутствующим в принципе тупиком.
Никакого парадокса нет. Движение всегда завершится за конечное число шагов.