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复兴中华数学头子
TA的每日心情 | 开心 2011-9-26 17:31 |
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签到天数: 3 天 [LV.2]偶尔看看I
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【经典悖论漫游(下)】
" I: K3 W- U4 |# M5 \& t3 T/ Z
- ]4 _" Q$ O& Q, L9 ~8 B
, y6 R8 C% a1 K! D+ J% Y* p- a
. S! L/ M- O* {6 p, v! {% a# H& `* s# s& m$ b
| 这是第三部分:由前提不自洽导致的悖论和由权变遭遇的悖论。7 H& _# E9 f! U
/ {$ A5 p1 ? `0 ^! }( q(五)由前提不自洽导致的悖论
: T: {/ f2 s9 c/ d: S a4 k
3 ^ z2 H: f2 B" {% D: P这里我们将看到,前提不自洽,结论就无法自圆其说,甚至荒谬或没有结论。& C- Q3 V- M7 W: r; ~: S4 i
: H8 D D. l1 }7 U
5-1“罗素是教皇”! M4 C- w9 ?" t, g
! Y1 N8 P/ m9 S5 r, I/ ^. `
从单纯的逻辑上来讲,荒谬的假设可以推论出任何荒谬的结论,哪怕推理过程
7 C. r2 K) u) @& M, `3 L4 h& C无懈可击。有人曾经让罗素证明从“2+2=5”推出“罗素是教皇”。罗素证明
' G3 P$ w9 ^0 P: S* S+ K如下:2 p" F. A# ]$ O5 G6 T: D# t
0 o3 N9 U! T3 C0 C4 V由于2+2=5,等式的两边同时减去2,! B% f8 b5 f, G2 H: E* Y4 O
得出2=3;两边同时再减去1,* ?* I! W- z: q6 \% H% v
得出1=2;两边移位,# A; P7 R) B' _/ S( x
得出2=1。8 b8 T$ ]$ G& C, n8 Y/ D
0 S( g6 G# s6 U0 [0 F7 ?- ~) a
教皇与罗素是两个人,既然2=1,教皇和罗素就是1个人,所以“罗素就是
$ L) H3 N2 P3 X教皇”。
$ V) F" W5 t/ Z) V
% v- y8 Q# h/ g& k N5 K) C这个荒谬的结论,就是由一个荒谬的假设引发出来的。! o" A6 _. k' k5 b
$ i* t1 z, X* `# M* t2 ^
5-2“亚里斯多德是类概念”
+ V. \7 f$ O( }7 j0 n! N
1 A) M. Q0 M% {6 I( b1 M这是严格按照三段论推导出来的结果。请看:- p1 B) j5 { {6 X
8 \) R0 `9 \5 I3 n: e" P(1)亚里斯多德是哲学家,! J6 k7 j6 y: h( k ^1 c/ {* T
(2)哲学家是类概念,! v) a- v' ~: e: H7 o, |" N& @
(3)所以,亚里斯多德是类概念。( N" h: Z8 M: _, [) p/ F
& U% W- K5 D2 Q0 ]- F5 _9 m0 d7 U
亚里斯多德(Aristotle,公元前384-前322)是希腊大哲学2 y) w; Q( I) v) ?. M1 O& f2 o
家和天文学家,曾就学于柏拉图,继承苏格拉底以来的希腊哲学而自成体系,在西/ \9 [" ^5 s5 w: n" j; ~& ~! E
方的影响最大。他系统总结了三段论法原理,奠定了逻辑思维的基础。 ^% ^- x$ v7 Z& b0 `2 J6 [0 z- e
; y$ K" z- F: J0 o3 F+ P( H上面这个结论恐怕连亚里斯多德本人也不会认同。因为其中蕴含了一个“语义
" ~3 @# \1 R# K! [9 m1 R. a& \" q) q悖论”。因为语句(1)中的哲学家和语句(2)中的“哲学家”不在一个层次
# d' g. I. P- V上,前者是对象概念,后者是元概念。两个前提内涵不一致,结论就荒谬了。从根3 ^; w% q# d% @* N6 B
本上来讲这不是一个语言或语法问题,而是一种逻辑错误。自塔尔斯基在30年代
6 K: j5 l# N# \+ e4 v$ S提出“语言层次论”来,就一直受到人们的关注。
- A! I+ Z3 R6 j8 O2 B" }
' F) ]$ X. j* {/ a. f5-3自相矛盾. I5 F2 f- t0 @- h
* ^0 A% L( x3 t) w- q# W这个例子正相反,是一个因为前提不相容而推不出结论的经典例子。1 F- v8 [0 B, j& K1 |
" K- I, F: y' O
《韩非子.势难》介绍了这个预言:有一个同时卖矛和盾的人。他先夸他的盾$ G+ L3 B+ F$ i4 i9 [
最坚固,无论什么东西都戳不破;接着又夸他的矛最锐利,无论什么东西都能刺透。# u% Y0 h+ E$ U7 Y& _% {& L% N
旁人问他:如果用他的矛来刺他的盾会有什么结果,他回答不上来,因为两者相互, x3 U* E- E* T2 ]+ S: A
抵触。这是一个既不可以同时为真,也不可以同时为假的命题。前提出现矛盾,也6 P. r" g ?" k0 h
就无法推出结论。$ B$ q/ C! J+ s, ]
9 E6 T& x; n9 F
5-4纸牌悖论
. O9 M0 R: ?( p; k k1 B/ H& Z3 r4 B/ z7 Q7 d! z. {5 t
纸牌悖论就是纸牌的一面写着:“纸牌反面的句子是对的。”而另一面却写
! v$ P$ I7 f/ O" k4 r# g: t( o1 Q着:“纸牌反面的句子是错的。”这是由英国数学家Jourdain提出来的。
6 q5 J( _/ D9 f5 l0 t我们同样推不出结果来。它最简单的形式是:+ D# D/ l! k+ Y9 P8 O0 E! t
( M: O8 a! H, n; i5 p6 w5-5“悖论元”
$ V% g8 u2 Z- v' d0 o) X" u$ o, m% v8 L9 P2 W
下面这句话是对的,
4 S6 w9 f/ ^) D: a% G# Z上面这句话是错的。
6 c6 [7 y8 `. k9 \% c; C: X0 w0 h2 R% W; n) l( t) i: i
这也是一个有名的悖论,叫乔丹真值(JourdainTruth-Va
2 g, j3 W2 Y9 f7 C5 clue)悖论。以上这三个例子基本属于一个类型。
# k. s+ C& {1 ~5 Y, p
' s* Q2 [# d) o O5-6“先有鸡,还是先有蛋?”: D4 r2 V; n4 A! \
- G1 |/ X* `1 A9 P0 ]
这个互为因果的循环推理本身无法自我解脱,需要实际的考证,如考古学和生3 B! ^- k$ Y6 Z5 o
物学的研究成果等,才能打破这一循环。2 z* l: J, p4 E$ e [, C$ M
* N: ^! G4 P; c. X Y它里面也隐含着一个不相容的前提假设:“鸡是由蛋孵化出来的,蛋又是由鸡
' l5 G1 {4 p+ u. d" e' b生出来的。”单独来看都符合日常观察,但合在一起却是一对不自洽的假设。9 `' f' ]1 k4 {$ v6 q3 q
' w( S3 r, O1 t& s# \
5-7“如果说上帝是万能的,他能否创造一块他举不起来的大石头?”- n" W* ~/ O& N2 j' ]& ]" B
g0 I* ?8 L! U# y- P
这是一个流传很广的悖论。如果说能,上帝遇到一块“他举不起来的大石头”,
2 t; c1 O) N- c: k说明他不是万能;如果说不能,同样说明他不是万能。这是用结论来责难前提。
8 g4 D, N, q3 C" i' N7 k8 f/ N9 D6 c! A' ?. y
这个“全能者悖论”的另一种表达方法是:“全能的创造者可以创造出比他更
: E* m! O0 d' I7 F$ C. |* c+ o* ^) x了不起的事物吗?”) c0 B) [6 i& G$ [* y& i
; R2 _( G# C5 M3 X5-8“你会杀掉我”
% S3 y( X" c. N4 j/ w! Q8 G. ]: t9 }5 f: O/ j: p
这个故事有几个版本。大意是说:一夥强盗抓住了一个商人,强盗头目对商人! h0 b2 f$ b* x' C3 M
说:“你说我会不会杀掉你,如果说对了,我就把你放了;如果说错了,我就杀掉; G9 \8 ^- H5 I9 t7 Y) z; G
你。”商人一想,说:“你会杀掉我。”于是强盗把他放了。7 y: N2 O% [8 a, W4 b
' `* Z" f2 C. S0 P- |! |6 N推理一下:如果强盗把商人杀了,他的话无疑是对的,应该放人;如果放人,
- W1 q/ k$ g5 U& v3 {% G商人的话就是错的,应该杀掉,又回到前面的推理,这是一个悖论。聪明的商人找
, ^ y0 S3 |1 a( v. F8 Z% s到的答案使强盗的前提互不相容。+ W6 Q- n$ `+ y- h0 p5 p$ @4 d3 T
- G+ @" _+ |6 f3 y4 h4 E5-9“你会吃掉我的孩子”5 ?' S- x# Z- _0 L# s
9 `) T3 E0 m9 O& l
这个例子与上面的例子逻辑同构。
2 r2 t6 W8 o2 N. R3 ]0 w6 k. d* `
/ A; [! R3 ^/ q" W5 i一条鳄鱼抢走了一个小孩,它对孩子的母亲说:“我会不会吃掉你的小孩?答
: g/ A5 Z% u# I' C/ V4 v9 Q对了,孩子还给你;答错了,我就吃了他。”我们已经知道了母亲的答案:“你会
. D6 W; U0 _5 Q吃掉我的孩子。”; T) g6 o0 _8 }( J
! O2 k3 Y5 c A( I! g. {$ v5-10两小儿辩日
5 U+ i1 @3 G6 E7 B8 T( }
, M9 x& j3 y% z2 w这是《列子》里的一则预言:孔子遇到两个小孩在争论,一个说:“日出时,
4 E$ l: X/ R% q, p- F太阳距离我们近,中午距离我们远。因为日出时太阳大得像车轮,中午小得像盘子。 ?3 c$ U% _2 ^: ?9 d7 `* U
这不正是近大远小吗?”另一个却说:“日出时,太阳距离我们远,中午距离我们+ D$ @& z& y! m3 [
近。因为日出时我们不觉得热,中午却非常热。这不是近热远凉吗?”孔子不能答。
$ P# [ g. d3 B0 |2 b( ^; a3 Z4 `+ `( Q/ n& [% j8 f
这是今天的一个科学常识问题,但两千多年前的人并不知道。从逻辑上看,这" `& y; n9 h7 O3 w2 b# ]
里有“近大远小”、“近热远凉”两个测度的标准。在回答问题以前,应该搞清楚7 Y. V2 t2 Q8 H
哪个标准更准确,或者都不准确。
6 i7 F+ z5 ` l; x- X6 O! j
1 ^: r( b, U$ N5-11爱瓦梯尔应不应该付学费?* U$ h( ?/ ]6 ?# j0 ^( }8 M8 M
/ t/ ]1 x& s0 d e
传说古希腊人爱瓦梯尔(Eulathlus)向普洛太哥拉斯学习辩术(另9 C* }$ Y3 A0 o( N% T. F% e, ^
有一说是学习法律)。他们的约定是:爱瓦梯尔先付一半学费,另一半学费等学成
. o+ `6 P; W3 X8 b- l" W; _( |后在第一场辩护胜诉时再付,如果败诉,则学费不必再交。7 C# k4 i% v$ w+ U
9 _/ t7 X) X3 I: f: ], c- b& D但是爱瓦梯尔毕业以后,没有担任辩护工作,不打算交另一半学费。" z+ j2 S2 X+ S1 \+ z
0 w2 N3 w; u- B7 t, X
普洛太哥拉斯准备告他,说:“如果我胜诉了,法官会判你付我学费;如果我( t. a3 E" W) t H" \: b- S& G
败诉,根据约定你还是要付我学费。总之要付。”。爱瓦梯尔则说:“如果我胜) w" G3 j( @8 i3 y
诉,法官也会判我不付学费;如果我败诉,按照约定我也不必付另一半的学费。总
4 ?, X) w0 R) c. F2 j" ]之不付。”(见王九逵《逻辑与数学思维》)5 v8 ~2 x3 U V$ X. C! t3 k% Q
+ s( ]: {: f, O/ k) i+ i这个问题反过来看,逻辑上也同样成立。如果爱瓦梯尔先说:“如果你告我,
# n5 l9 u1 j1 k. L: O* F. w我就可以不付学费了。”普洛太哥拉斯也可以用同样的方式来反驳。如此争论下去
. u8 i& E% J6 I [4 D6 R不可能有结果。
) I3 E2 B4 G, Y: w1 a; p _& V4 j! X0 A1 S9 X3 e: z1 ~
这里的问题就是他们双方都默认“约定”和“判决”可以同时而且等效地来解
7 u- f4 n8 p$ p" z决他们的纠纷,这是他们共同的前提。从逻辑上化解它们的办法就是选择其中的一; e. i$ D7 x4 P& D: e
个进行最终裁决。7 {* k+ c b' e U- [3 d2 r
' c1 A0 O% F* U( b g5-12梵学者的“预言”
Q/ h4 b7 J4 ?8 ~) [' h( ?+ \, |2 U. c" U' h$ O2 L9 p
和上面的例子完全类似,这是一个梵学者(印度的预言家)的女儿用悖论来为
- n& D3 U g, F$ o) M! w( A难她的父亲的故事。. l# ]5 l: ?; b9 D8 k
3 g* J% A5 b O% O7 H9 f
女儿在纸上写了一行字压在水晶球的下面。然后对父亲说:纸上写的可能发生,# Z1 ^& |: P' T
也可能不发生。如果你预言会发生就写“是”,反之就写“不”。
' o- r; o: h8 }
4 v3 i3 T; E9 K9 e梵学者写下他的预言“是”,女儿拿出水晶球下面的纸,念到:“你将写一个
6 D- m- t; K- m; ]‘不’字。”学者错了。实际上,他写个“不”字,也会错,因为预言已经发生了。
; N' V# D) {- [5 K. p& w: G9 ]2 a2 e+ W6 Z2 R# m4 L
女儿的“不”有两重含义,它一方面与字面上的“是”相反,另一方面与实际9 W& m4 W' \% F' }: \ i) ?7 d
上的“不”相反,双重标准。由于没有事先界定,梵学者也可以反过来和他的女儿
, R& g, _) n3 T" E# e. [* c" ]作无限的争论。+ S3 w6 y4 [0 t
) `; q& h7 u1 f- J: s(六)由权变遭遇的悖论% Z; _ y8 R0 W B% @0 v
o$ j5 ~2 D* L0 U) b/ a& E2 O' @6-1阿雷斯(Allais)悖论
+ r; M/ P( B9 }
3 o# U2 y* p' ~下面两个式代表你将获得的收入,X是一个不定的量,你将选择哪一个,S13 ^0 y1 G3 ]6 j6 x7 b2 C2 B
还是S2?( l5 z$ Y6 N: @ k
# u& @7 ^8 V0 `& x' N
(1)S1=0.9X+$100,000
* V K+ O( s2 o: b5 ]# W(2)S2=0.89X+$250,000
1 ~5 P ?% O& O5 M- X5 K+ B# z. D+ p; {
显然,最好的选择取决于X是多少。
. I9 K+ {7 m+ J% e! S( x# }! ^4 m6 L, ?$ f: u! ]
当X=$15,000,000,S1=S2=$13,600,000
6 x( \9 z& m* [/ I: j1 y当X〉$15,000,000,S1〉S2" \. R/ I3 q& F; w
当X〈$15,000,000,S1〈S2* J/ K! ~" t% Y: R6 ~% ~3 [& P
, N9 _# \: j1 D
这个悖论对决策理论有较大影响。
6 c' r( ?/ H' y0 w h% Q6 |% H" t# J9 @
6-2纽卡(Newcombs)悖论
, |2 I7 v5 e: x8 ]5 ~
# T' K" _# u8 x& ?2 ^. q这也是决策理论中的一个。有两个盒子A和B放在桌子上: t! T4 [: a3 v# c9 N# J
; o k3 T. R( T. zA是透明的,可以看见里面有$1,000,9 w+ @, e: x& E1 p; N" C2 G
B是不透明的,上面写着或者是$1,000,000,或者是0。
# W! _; \. \( h2 c+ z4 w! q
8 K: f' D, m- z你可以在下面的两种选择中,只能取一个(1)或(2):& v7 ^8 B$ c4 T9 F. I
6 V2 Q5 {4 k7 s4 K& F# Y: }% L(1)只选择B9 @9 d; c1 i/ u2 s
(2)A和B两个都选
4 g* M& e0 w8 C! o- W% }3 q
. @" X* g" p# c: f' ], o4 ?' v你会作出什么选择?
# v2 p5 ^, G8 x U, Y1 S n
7 Y' w, \& H! S: A有一个教授曾经作过一个实验:他让1000个学生选,其中999个学生选4 c: m; M- V6 C( `$ G
择了(1),只有1个学生选择了(2)。而这999个学生一人只获得$1,0
9 O+ w, J* v0 Y& i00,而那1个学生却获得了$1,000,000。为什么呢?因为这个教授事0 {+ B8 g, S& ~2 b8 K' n& Q) _
先已经作了预测,并作出这样的安排:# g. c, H# Y5 C X* F: G3 W) _1 b
) g6 Y% e7 R* t如果选(2)B盒子里就不放任何一分钱,
0 k6 {$ H/ n+ I1 T如果选择(1)B盒子里就放$1,000,000。
* x" [9 x* h' e, s2 i7 w( j' ?9 O; @' Y0 D: z
而这个教授的预测只有千分之一的失误。如果你已经知道了这个结果,重新再$ c2 [- k( t& Y# K7 I
选,会选哪一项。注意,这一回,教授可能又作出了新的预测。" ~9 S. V" ^& N' ^* z
1 V; L! G( o3 _( S
6-3谷“堆”的定义& o& }5 Y; U- p( N* Y6 V
M0 H }& B6 j0 y+ ^2 u
如果1粒谷子落地不能形成谷堆,2粒谷子落地不能形成谷堆,3粒谷子落地
9 u/ g( G# q% m4 W3 N( K% p也不能形成谷堆,依此类推,无论多少粒谷子落地都不能形成谷堆。2 `& A. h! k- [8 P
9 R8 j& P, o5 x: w1 |7 C& ^
从真实的前提出发,用可以接受的推理,但结论则是明显错误的。它说明定义
5 {5 D- q" I* W5 p v3 E0 X“堆”缺少明确的边界。它不同于三段论式的多前提推理,在一个前提的连续积累
! V) P3 ?- D0 G+ ^. w. w中形成悖论。从没有堆到有堆中间没有一个明确的界限,解决它的办法就是引进一
5 }& H: B" \& n* u个模糊的“类”。
% ]% l# W4 w3 A& Z4 K
* o0 @/ L4 g8 O这是连锁(Sorites)悖论中的一个例子,归功于古希腊人Eubuli! K: u9 o1 M0 t9 x3 P! L
des,后来的怀疑论者不承认它是知识。“soros”在希腊语里就是“堆”
: G( e7 M1 L8 z* b$ d的意思。最初是一个游戏:你可以把1粒谷子说成是堆吗?不能;你可以把2粒谷% r% j% f( m% h1 J6 `% m
子说成是堆吗?不能;你可以把3粒谷子说成是堆吗?不能。但是你迟早会承认一
( e }! q1 o8 k( {1 w" c0 n4 q4 ]$ e个谷堆的存在,你从哪里区分他们?
' S$ K4 ~! s3 s4 O& D: s
& G* g5 V3 D5 u H7 ]1 ?% \/ [它的逻辑结构:
4 s+ X' ~/ V7 z# @' a' F' ]& O$ ~7 E1 H @
1粒谷子不是堆,' o; l, I' s, X2 W l+ P4 G4 M. L
如果1粒谷子不是堆,那么,2粒谷子也不是堆;
7 v5 x6 f9 p d) L+ E0 @4 }0 H如果2粒谷子不是堆,那么,3粒谷子也不是堆;( K) Y; O( M. ?4 l5 n
---
6 P- |! e2 \$ v) W8 a" p如果99999粒谷子不是堆,那么,100000粒谷子也不是堆;
( g1 m( k, Q4 @ I+ W/ }" P------------------------------------# R4 a% `) Q9 Q( [
因此,100000粒谷子不是堆。7 J- V$ |* n) k' x% ?* F1 X% ~/ L
" k: I( J9 C4 W4 K. w3 `3 P' n; p
按照这个结构,无堆与有堆、贫与富、小与大、少与多都曾是古希腊人争论的$ Q/ l8 ~8 w) `# w6 o" G) w
话题(见《不列颠百科全书》)。
& E+ i0 |9 F+ p# k/ x
3 }( p, {# D& u6-4秃头的定义
; r; ^. `" s Q4 E* D
0 X7 g& E/ C. i* M这也是连锁悖论中的一例,和上面的游戏完全一样。最早叫Falakros1 [/ ?% r l) R
谜:& L4 s m6 N/ N
1 U W4 V) H! M
你可以把只有1根头发的叫秃头吗?能;你可以把只有2根头发的叫秃头吗?
) w3 ]# P% V) A5 w" L0 y能;你可以把只有3根头发的叫秃头吗?也能。但是你不会把有一万根头发的人# ]( w* e2 o5 R9 _: k3 J# z
叫秃头。你从哪里区分他们?
& }* U6 x x* D3 x$ \+ b) H* K" y( d! y. L
6-4“一整袋谷子落地没有响声”
0 S$ p+ m I; K P
/ {6 N: T8 i8 a, ]7 l. m4 i在古希腊,还流传着这样一个故事:如果1粒谷子落地没有响声,2粒谷子、
, ?2 t/ v7 U+ ]7 R9 ?' p3粒谷子落地也没有响声,类推下去,1整袋谷子落地也不会有响声。; H0 q5 {$ ~( a9 k' V4 p+ [! Q
: F& u1 c/ H& q
响声是由振动引起的,1粒谷子落地可能引起的振动太小,人耳听不到,但是
9 v* h1 `* \, r3 D3 ~2 u# L用仪器却可以测得出来。而一袋谷子落地引起的振动大,人耳自然就可以听得到了。3 a2 }" C- Q6 e& }. y
- ]8 D6 d B1 ?! `% G0 N! I) w
应该注意,古希腊辩论家的用意不在于此,他们并不是真的要探讨事实,而是2 i& J+ g" t8 B+ O$ j
试图找到逻辑演绎与事实的差别。如果承认谷子落地从没有响声到有响声是一个系# d0 R/ ]6 |1 `+ Q9 c! {$ I: k( z
列,那么其间也会有一个变化的模糊区域。& v: q/ I$ l' o1 c2 @) F; u" |
- I L( ]( W3 u0 F7 ]& U
6-5预料之外的绞刑时间
* `( e- x- b' K6 @+ H+ n* h, _0 k+ v
这个悖论在英语里叫“Paradox of theUnexpected2 Z! r4 U6 x! ]9 r4 E [' {
Hanging”;最早从口头传开是在本世纪四十年代。" j% k" A1 {1 Z: q
5 p& h u! i; d, m5 E9 ]! B; m一个囚犯在星期六被判刑。法官宣布:“绞刑时间将在下一周七天中的某一天
" X" G1 F3 m. f7 I0 b! G, t中午进行,但是具体哪一天行刑将在这一天的上午再通知你。”囚犯分析道:“我& p* T# E5 L$ F, e5 R3 K! I
将不可能在下个星期六赴刑,这是最后一天。因为星期五下午我还活着,那么我知
8 Y9 c4 I& L; A道星期六中午我一定被处死。但是,但是这和法官的判决有矛盾。”根据同样的推. V- X0 O/ y7 E, ]5 _8 [
理,他认为下一个星期五、星期四、星期三、星期二、星期一、星期日。因此,法
3 n5 F# ?! I+ {1 h官的判决将无法执行。0 z T9 m9 I9 ^! z
0 h( p) }$ y1 b3 ]6 M4 J这种连锁悖论式的推理并不难理解,法官的判决可以在下个星期六以外的任何
& x/ }3 p7 M! `& Y7 Z+ w一天被执行,囚犯的预期落空。还有一个“预料之外的考试时间悖论”和这个悖论
" w, X$ E8 O) x) |的结构完全一致。( f Y- `8 g; x3 E3 e+ |
3 `, r- q2 ~# F% i# w
6-6“卵有毛”
# @8 L1 T8 `" g, y2 K1 o6 C# t/ m3 g
# Z% X0 l: E4 N: k% H惠施曾经与一个辩者辩论过这个题目。辩者说鸡蛋里面有毛,惠施却反对。$ B a& U S# T* c; ^! ~8 K
- N* D+ p1 i1 r- O$ H$ F- ^# [
辩者说:“如果鸡蛋里没毛,那么孵出来的小鸡怎么身上有毛?”惠施说:“- Q7 J' w A6 {8 B7 L% V& K
鸡蛋里只有蛋清和蛋黄,没有毛。你什么时候看见过鸡蛋里面有毛了?小鸡身上的
, L3 q+ Q) r2 i( Z: x. j; j毛是小鸡身上的毛,不是鸡蛋里的毛。”但是辩者不能接受。
; L2 Y. F' T, J( V0 `( r! M7 @+ v( z4 _ O8 K$ @- @. Y+ D
辩论双方都以“眼见为实”做标准,从而忽视了从没有毛到有毛的转化过程。4 \. j, q! h' z+ r, i- @
不知道生物学对此会作出什么解释,从方法上来讲,他们没有界定毛从无到有的界$ w1 g$ \* c" t2 n. V; K/ o8 D
限,似乎都不接受“小鸡身上的毛也可能是鸡蛋里的毛”的模糊区域。
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6-7宝塔从有到无
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; n) w/ R( L' P! l: a+ W" _. v6 G5 `这是哲学中从量变到质变的一个例子。一个宝塔,如果从下面抽走它的砖,一- y0 q: }0 k1 Z/ y/ k. z( l9 w& E
块一块地抽,这是量变。当到达一定的度时,宝塔倒塌了,发生了质变,说明宝塔& _: M1 v+ w; |; }
没有了。我们可以看到一准确的“度”。' a( K- b) L9 k- p# N" ~* X. H
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但是现在从上面拿走它的砖,一块一块地抽,这也是量变。直到拿完,宝塔不6 [; Y$ Y2 a+ d0 g6 q8 O' H
存在了,发生了质变,但我们就不容易找到从量变到质变中间的一个准确的“度”3 ?- b. C3 @/ O. C" v
了。
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6-8孪生子佯谬- {1 r7 p- L. L" l, _+ W
2 r# w! a3 e! Q6 R
这是一个与相对论有关的悖论(Twin Paradox)。) T. N; r3 T' E) y; m7 C% x
) k9 O. `7 F4 n* }# W
爱因斯坦的成就之一,就是引进了一个定律,用C表示恒定的真空光速,把它
& K j3 P3 X$ g纳入自然常数之列,作为不可达到的最高临界速度。根据光速恒定,引出了相对论
0 a! Q. L! z5 J的两个著名的“佯谬”,它们曾经被人嘲讽为相对论的“荒诞无稽”的结论。
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“孪生兄弟佯谬”是指以快速运动为参考系的钟,比静止参考系中的钟走得0 N$ z1 O; b9 Z( K; `
慢。根据这一结论,我们可以得出这样的一个结果:一个乘飞船按接近光速的速度8 h q0 K* [3 c
在太空旅行的人,当他返回地球的时候,就会比生活在地球上的孪生兄弟年轻。因
& E. U( v" z$ K为他的生物钟,比留在地球上的人要慢。尽管目前的宇宙飞船还远远达不到接近光 r, Q3 V/ z* X- u0 l
速的速度。' [* R( {( Z: p2 k# R
/ G/ m+ I2 J0 X: N, _5 [3 q( ]在1905年,爱因斯坦的狭义相对论确立以前,牛顿定律是速度远远小于光
# p5 F( E! f4 V9 m4 U2 {' T速条件下的定律,机械自然观统驭着人们的空间想象,因此无法解释这一现象。爱; G3 ~ L4 y. l0 G
因斯坦关于时间相对论化的概念是崭新的,它取缔了牛顿“绝对时间”的概念,使
/ o5 I# D) L6 k$ |“绝对运动”概念也失去了立足之地。
! }8 l5 M- `) B6 y2 ~& z. }( L( U/ ` ^2 U
6-9“会变的尺”# ^9 I) Z9 t' j4 P- ^+ o% B
* j9 {, ^7 C3 w' W( J* A& P% B这是相对论引出的另一个“佯谬”:一把快速运动着的尺子,它和静止状态相8 Z$ ^, C$ v6 a2 i% W- e/ _2 x
比,在运动方向上长度缩短。这个问题是从迈刻尔逊实验结果提出来的,后来形成/ j+ I$ p8 h3 M- {3 [/ z
了洛仑兹的机械收缩假说。爱因斯坦认为,这种收缩可以用两个参考系之间存在着$ x- c @+ `7 ^* x* I
的相对速度来解释(见聂运伟编著的《相对论的摇篮:爱因斯坦传》)。1 J7 z1 t5 r( P! A- D0 \
$ K# _3 U2 o. b* n6-10夜空为什么是暗的?
' f2 R h/ u1 _4 D" r" y6 n% X- _3 P( I% h7 M: u* _$ }
这是有名的奥伯斯(Olbers,HeinrichWillhelm)
J( {# L* A' P R/ i悖论:如果空间无限延展,而且星体均匀分布,我们的任何视线都应该碰到起码一) j+ v0 n1 J o
颗星球。那么,天空不是应该一直都是明亮的吗?这个结论显然与事实不符。; t1 m9 H* a6 `2 n+ S: K$ s' R
# v* b Q4 K) m, ]4 ~5 Y5 i1 l9 C
这个问题早在1610年开普勒就注意到,直到1823年德国天文学家奥伯
3 s3 x& q) {" i斯重新提出以后才广泛引起关注。过去有很多的猜测,如宇宙只有有限的星体、星
1 L& o. T& z+ z6 }) T1 l体的分布不是均匀的、星体越远可视光越少,遥远的光还没有到达地球等等。“大- M! h8 {1 b( r5 G
爆炸”理论出现以后,宇宙的年龄不是无限的,被人为是一个最重要的原因。从“
! E, G3 d. X6 s大爆炸”开始算起,宇宙距今有一百到两百亿年的历史。年轻的宇宙还没有时间将
3 Z/ M7 n4 ]5 w* U! N3 b- M, K光充满夜空(《星期日电讯》1997年10月5日)。
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后记
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! _" J+ V+ [7 N: o$ Q7 w本文所记都是流传很广的常见悖论。随着现代数学、逻辑学、物理学和天文学
1 i5 [2 u5 W8 S( p. @的快速发展,又有不少新的悖论大量涌现,人们在孜孜不倦地探索,预计他们的成+ p* n! B+ K Q) n4 J. U3 M
果将极大地改变我们的思维观念。本文罗列的悖论解释多为一管之见,错误难免,
3 K* g; B7 X" ^% m/ |7 o希望读者批评指正。
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