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理發(fā)師能不能給自己刮胡子

科普時報
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在一個小鎮(zhèn)中,有一條關(guān)于刮胡子的法令——鎮(zhèn)上的男士必須每天都刮胡子。但法令并沒有要求必須自己刮胡子,那些不想自己刮胡子的人,可以去找理發(fā)師。但法令還規(guī)定:不給自己刮胡子的人,就由理發(fā)師為他刮胡子。

小鎮(zhèn)上只有一名理發(fā)師,他也是位男士?,F(xiàn)在請你想一想,這位理發(fā)師能給自己刮胡子嗎?根據(jù)規(guī)定,作為理發(fā)師,他只能給“不給自己刮胡子的人”刮胡子。那么,如果他不給自己刮胡子,他就可以給自己刮胡子。而如果他給自己刮胡子,他又不能給自己刮胡子。理發(fā)師就此陷入兩難之中,這就是著名的理發(fā)師悖論。

理發(fā)師悖論其實是羅素悖論的通俗版本。伯特蘭·羅素是英國著名的哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家,他年輕時曾立志為數(shù)學(xué)尋找牢靠的地基,在此過程中,他發(fā)現(xiàn)了羅素悖論。

要理解羅素悖論,還得從集合說起。數(shù)學(xué)家們最初對集合的界定比較隨意,一堆東西放在一起就可以稱為一個集合。集合中的每個個體又叫集合的元素,一個集合中的元素都屬于這個集合。一群松鼠可以組成一個集合,所有的自然數(shù)可以組成集合,所有唐朝詩人加上所有的自然數(shù)也可以組成一個集合?;谶@種簡單樸素的集合界定,羅素構(gòu)造出了這樣一個集合S:S由一切不是自身元素的元素所組成。

那么,問題來了:S是否屬于S呢?

如果S屬于S,根據(jù)S的定義,S就不屬于S;反之,如果S不屬于S,同樣根據(jù)定義,S就屬于S。所以,無論回答是或否都會產(chǎn)生矛盾。

羅素悖論看起來像個普通的智力游戲題,實則非常深刻。由于當(dāng)時的大部分?jǐn)?shù)學(xué)都是建立在這樣樸素的集合概念基礎(chǔ)上,而羅素所發(fā)現(xiàn)的正是這種樸素的集合定義的大漏洞,所以它動搖的是數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)。

對于羅素悖論的嚴(yán)重后果,德國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家和哲學(xué)家弗雷格有著既難過又清醒的認(rèn)識,他在《算數(shù)基礎(chǔ)規(guī)律》第二卷的跋(bá)中寫道:“對一名追求嚴(yán)謹(jǐn)系統(tǒng)的作者而言,沒有什么比在工作完成之后發(fā)現(xiàn)整個大廈的地基被動搖更不幸的了。而恰逢這一卷的印刷即將完成之時,伯特蘭·羅素先生的一封信正把我置于這樣的境地?!?/p>

不僅弗雷格,當(dāng)時正在致力于給數(shù)學(xué)尋找一個堅固基礎(chǔ)的羅素自己也深受這個悖論的折磨。弗雷格用跋中的另一段話揭示了當(dāng)時的數(shù)學(xué)家和邏輯學(xué)家所處的窘境:“在證明中使用了概念的外延、類、集合的每一個人,都與我處于同樣的地位。成為問題的不僅是我建立算術(shù)的特殊方式,而是算術(shù)是否完全有可能被給予一個邏輯基礎(chǔ)。”

不過,羅素悖論也有積極意義。在羅素悖論提出之后,有關(guān)集合的理論升級換代,從素樸集合論升級到了更嚴(yán)謹(jǐn)、更基礎(chǔ)的公理集合論。而羅素本人,除了給出類型論來應(yīng)對自己發(fā)現(xiàn)的羅素悖論,還和英國數(shù)學(xué)家懷特海合作寫出了被后世譽(yù)為“20世紀(jì)邏輯圣經(jīng)”的《數(shù)學(xué)原理》。

(作者張立英系中國科學(xué)院哲學(xué)研究所教授)