- 在线时间
- 63 小时
- 最后登录
- 2019-5-3
- 注册时间
- 2004-5-10
- 听众数
- 442
- 收听数
- 0
- 能力
- -250 分
- 体力
- 10122 点
- 威望
- -12 点
- 阅读权限
- 150
- 积分
- -586
- 相册
- 6
- 日志
- 10
- 记录
- 10
- 帖子
- 2003
- 主题
- 1253
- 精华
- 36
- 分享
- 8
- 好友
- 1292

复兴中华数学头子
TA的每日心情 | 开心 2011-9-26 17:31 |
---|
签到天数: 3 天 [LV.2]偶尔看看I
- 自我介绍
- 数学中国网站(www.madio.cn)是目前中国最大的数学建模交流社区
 群组: 越狱吧 群组: 湖南工业大学数学建模同盟会 群组: 四川农业大学数学建模协会 群组: 重庆交通大学数学建模协会 群组: 中国矿业大学数学建模协会 |
【经典悖论漫游(下)】 3 K" O0 m8 P( q0 V1 V8 d& L
/ }. m: H- l4 q/ b
, @1 w9 p) ]! h4 \0 v/ g& O2 R) } o9 i
' t$ i5 {/ t$ F: H
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。3 l5 x L6 o& {
" m# S* j+ o# M5 V2 F# n
(五)由前提不自洽导致的悖论
: K: Q" G! @# {) Y7 z# b
7 A r; P% J, o) K% {" E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。
; x$ \4 {$ H- J) ~& s' Q, Q- ]; r0 |/ p% x
5-1“罗素是教皇”3 c+ m5 q' c2 u. O
5 k/ y$ h, h, b0 w8 Y+ y' \# t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
2 d; y* M8 y/ e/ ?, I! Y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' u; U+ x i9 y( p1 Z N
如下:
1 J0 a! h- a1 D; ~
8 k# }; B5 ?/ t- M* t由于2+2=5,等式的两边同时减去2,5 t' q; _5 \" a# d! m+ b' ?. H% g
得出2=3;两边同时再减去1,
) p/ t7 h( h% K: A+ t7 H得出1=2;两边移位,1 M# E& f! J2 f/ z" _
得出2=1。
( L5 Q5 O. t. k1 @8 D
; c2 ~5 R3 C4 L; p1 y: x/ j/ x4 L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
' T5 [- r- m, @教皇”。' h0 C; L: v, ?3 h
* H. P- }5 ^/ Y- G& J这个荒谬的结论,就是由一个荒谬的假设引发出来的。
, X! k) |+ Y3 P& K2 v+ L, ?; V0 w( s$ Z& k+ O
5-2“亚里斯多德是类概念”
) r# C! r$ m7 k7 \2 ~2 y
6 G4 N! I: E4 R' p; W这是严格按照三段论推导出来的结果。请看:
* k. u, u! l( r: |4 M* g# G2 }9 Z2 Q. A6 r! E% |) k
(1)亚里斯多德是哲学家,9 R' _/ J1 ]: O1 b4 i
(2)哲学家是类概念,) u2 ^% X0 e: o0 L6 U: |
(3)所以,亚里斯多德是类概念。
7 O s' n1 J( i' d; ~, ~3 Q' z" {5 h/ u8 D
亚里斯多德(Aristotle,公元前384-前322)是希腊大哲学4 J* g* M8 `# e) g' v
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
, @/ d6 D+ s, `' a+ j$ D) F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。
6 }) W( q0 w( M9 @5 _( {7 p% b0 `) N
5 e3 m. k3 ^& M! b _- F6 F3 u* P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: Z( N( s8 J8 {" ?3 K* I6 ]9 h' 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. K5 Z. f9 Y: ~4 _
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
; p2 c o; Z1 d% L7 A8 i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9 L" }5 W( Q1 X7 I( k% O
提出“语言层次论”来,就一直受到人们的关注。
7 l, s) _; p" B- \ N1 F7 {5 p! n/ I$ u' Z$ @: l& h
5-3自相矛盾
' e- y7 x$ J- o
- P3 w% l5 C: z9 n! t+ m6 r. ?( y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。9 W1 T7 X6 ^) h0 X* a
1 _" y @% t$ ~《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, ^5 o, v: }1 W5 i+ V
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。: f) y$ t1 R3 T" g! }# w, ?
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
+ I, r7 B3 G. Z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 J5 \( ]6 i) l, g/ E就无法推出结论。8 l' K1 ^/ v* h; {. @% p
$ s7 P- Z$ H4 T( ~0 m; ?9 q |5-4纸牌悖论
2 h) C4 V" o3 x( d# A" Z; Y& n2 e* a( n
纸牌悖论就是纸牌的一面写着:“纸牌反面的句子是对的。”而另一面却写! T) W6 H3 c; T/ m: G7 p6 v1 P9 s
着:“纸牌反面的句子是错的。”这是由英国数学家Jourdain提出来的。6 }1 o5 E" P" g' B9 B. L; c" Z
我们同样推不出结果来。它最简单的形式是:! W- W `2 c/ M7 n- V+ {
: n& ]! j# I- ]: P: y2 I Z5-5“悖论元”; ~* S4 B" z% P$ ]
$ Q: r. H+ i ]! {& j+ Q- J8 U下面这句话是对的,! c& h4 M7 s/ F( s, d. E) G
上面这句话是错的。
, U2 j! P: Z3 y2 F- y- M9 z9 f4 v/ r( P" E/ L$ j
这也是一个有名的悖论,叫乔丹真值(JourdainTruth-Va
" p% s1 y) J2 a! t" \4 S7 ]; J1 Klue)悖论。以上这三个例子基本属于一个类型。$ a3 U# G0 l' X& |8 x8 I1 ^( |
/ g3 @. x; F, c& @' r2 t
5-6“先有鸡,还是先有蛋?”8 }6 j4 x* b$ Y" D
2 h4 o% K( l: _) ~& ?) a1 a( B
这个互为因果的循环推理本身无法自我解脱,需要实际的考证,如考古学和生, q% G. i# R7 ^
物学的研究成果等,才能打破这一循环。
9 }5 ~) ]- L$ _- Y$ M( |- F3 y0 O6 K
它里面也隐含着一个不相容的前提假设:“鸡是由蛋孵化出来的,蛋又是由鸡7 D9 u1 u1 l/ a8 n2 N) W+ v
生出来的。”单独来看都符合日常观察,但合在一起却是一对不自洽的假设。
! d' `5 v% Z0 k! |5 j8 P: n0 _$ k/ Q: E! Z
5-7“如果说上帝是万能的,他能否创造一块他举不起来的大石头?”
( l! m; n9 j0 |! M- I
4 L5 J3 Z) Z8 `0 h这是一个流传很广的悖论。如果说能,上帝遇到一块“他举不起来的大石头”,( ]$ S5 n7 x* ^# K3 c# v
说明他不是万能;如果说不能,同样说明他不是万能。这是用结论来责难前提。
3 [7 V0 l/ k. X* W2 t5 h* E' P5 b I+ @
这个“全能者悖论”的另一种表达方法是:“全能的创造者可以创造出比他更
& F z4 O0 U f( Q. P+ M! d了不起的事物吗?”6 x( z1 W9 k; ~( v1 i6 ?' Z# }1 {
0 H. _: ~" X5 x
5-8“你会杀掉我”
% ^! S2 W2 o5 ?. i! E, |, M W: s+ W, e i% a% q7 E: K
这个故事有几个版本。大意是说:一夥强盗抓住了一个商人,强盗头目对商人
( G& A* \ b- v4 n说:“你说我会不会杀掉你,如果说对了,我就把你放了;如果说错了,我就杀掉
* Y, h: G& k* ~3 M, D你。”商人一想,说:“你会杀掉我。”于是强盗把他放了。
( ~- \ w m* C
f( [$ X- H- a6 I推理一下:如果强盗把商人杀了,他的话无疑是对的,应该放人;如果放人,
% C2 t: {2 W7 H1 u: x商人的话就是错的,应该杀掉,又回到前面的推理,这是一个悖论。聪明的商人找
/ ~, G9 z4 R9 G' x7 g5 I% g到的答案使强盗的前提互不相容。
9 R( V, {! l3 }0 S' E" D
' o @3 L1 V9 Y- C5-9“你会吃掉我的孩子”, o# O2 W. _, f; x
) q) g& v; j3 s1 X# u# x' k9 _) C8 C- Y
这个例子与上面的例子逻辑同构。
( d5 |+ x( N2 k1 p: d* G; `4 h; B$ Z" J- y+ \) S
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% N4 `7 u+ B/ n: S7 \0 x
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2 F% t0 S7 t4 I4 r' `$ _6 k5 ]
吃掉我的孩子。”3 t7 \: v( y, W8 ?( Y
3 V R# e9 N- \& f- C4 n8 S" r
5-10两小儿辩日
4 G5 B; w) k9 s5 r1 u
1 h# e5 C* g# f2 \# [3 i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,, x: `9 y' p* H; l( C9 V1 P0 Z
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。7 g3 H3 z1 V( c; ~4 L# l
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) L$ r$ [ a, W1 Q! s
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。* E: S: B: G: w. ~3 ~8 w6 e
$ u" t, u$ L( f: m) c" }
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
. D) _* w C& i5 c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
# b# b% p# D7 V5 Q! O0 F; B哪个标准更准确,或者都不准确。& ~9 z8 T7 ~+ {: r" t) h
& N, m4 h# O, a3 @! j* Q- C
5-11爱瓦梯尔应不应该付学费?
4 Q' X3 I, A4 ]' ^3 x1 {- d _! z* }' y5 {
传说古希腊人爱瓦梯尔(Eulathlus)向普洛太哥拉斯学习辩术(另6 m+ B. K0 m% r0 u
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8 o4 C6 r3 Y( R* z7 g+ _
后在第一场辩护胜诉时再付,如果败诉,则学费不必再交。
$ P+ u& [1 F6 H" u/ g5 L4 N9 K8 o' @7 W) ~4 _
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。; D& g. K* n! ~2 M$ P
7 \! v7 e# s/ ~/ u
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( N) ?% K9 X* a9 l, v# {
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
; z# Y: d# k5 P! `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# m( \+ w/ x0 w, ~8 @$ o$ F) A* k
之不付。”(见王九逵《逻辑与数学思维》)
, H5 Y" v/ @* ?: \
# I1 Z4 n- c0 P/ o1 z/ E* d- Q$ b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,
) t. b# r& a" N7 F; L; R* y; C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; z% K/ @. I& j& L5 d
不可能有结果。1 G& i+ D% V# t% D6 \
- L) [" l" ?1 P- [* L
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
0 L9 B! U: S. y6 s% T; g( x" f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
& h4 ?+ w6 |# }个进行最终裁决。
8 H- P: m! C n' S# D. u) {; G+ C4 E4 Z, v
5-12梵学者的“预言”
) U1 T* Y/ b6 L: w) k6 r" x& H2 s# L; |, @1 z, m
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
% ]% r/ `! V! a7 |- A, x/ _* A难她的父亲的故事。7 m6 m8 d; i5 v* ]
- n' ?. ~' Y- J+ Z" u; ]# i6 ?
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,
6 ]. o b" f- u" j; y也可能不发生。如果你预言会发生就写“是”,反之就写“不”。
! y7 d) G' A9 [7 X1 |2 {4 B, }% Q/ I1 T J. G
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# E; k$ C" \, K; o) n, ^% b
‘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。5 a3 M5 E6 p( ~5 K4 t( F
$ K1 h; F# d: r4 ], p- b$ B6 q* H
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2 L3 t2 y2 V# V8 F* J3 F; \
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9 q6 R8 A6 r- a
作无限的争论。
" \9 U4 @9 [% X. I$ O" i+ Z$ Y. \" n# a+ z
(六)由权变遭遇的悖论
" r3 V5 l) f+ k% V, g9 R; W- T, I$ O6 f# b2 p/ {
6-1阿雷斯(Allais)悖论+ U0 m7 n4 W! B+ r6 [
! w" T" t- H$ K, \3 l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,S1
' o7 U( b9 }) N0 R还是S2?$ B; [' r4 E% r6 Q ?( i) m3 _ ^
6 b9 Y* d" R0 N" z% G(1)S1=0.9X+$100,000
- ]7 b" w3 g1 M! K6 J1 c(2)S2=0.89X+$250,0004 x6 e# v' k( f: R( E0 [0 _# ?" n9 u
3 }" W. f& J: o
显然,最好的选择取决于X是多少。5 U: o# _* R+ [# \3 {( @
9 A, n2 O9 y4 L( L/ Y2 I* o
当X=$15,000,000,S1=S2=$13,600,0007 z$ R! B3 @0 |9 E
当X〉$15,000,000,S1〉S2% i$ N. r! L. N
当X〈$15,000,000,S1〈S20 _/ `9 S, q/ x5 ?) O
! \( }) r* r7 e这个悖论对决策理论有较大影响。) R3 o# C: a! `
5 [; ^/ F3 u0 O7 T0 n6-2纽卡(Newcombs)悖论& h# O. d. K j/ G J
1 _/ A3 u" z' V
这也是决策理论中的一个。有两个盒子A和B放在桌子上:7 M3 w7 Q: I4 e( `# i1 N
* ?% A' H$ s/ U- n! C7 Q
A是透明的,可以看见里面有$1,000,
# C9 t/ O7 Z/ c" F7 U+ {# P4 q0 FB是不透明的,上面写着或者是$1,000,000,或者是0。- H( g( o' F# x9 g
) f: d- s2 O( N a) M
你可以在下面的两种选择中,只能取一个(1)或(2):
, @. r [* g Z/ x0 L
# B6 C/ o3 [/ e0 D+ r(1)只选择B7 c& v4 z% p% E5 j8 I r
(2)A和B两个都选
+ o. E: b# y0 V* e6 X, y" e' `8 U# E: n9 Q
你会作出什么选择?" x2 c, ~0 m% d* v/ Q( X
; G% V+ |, M; W" `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
8 A6 v6 D& E8 P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
l& s# I3 s' N! h00,而那1个学生却获得了$1,000,000。为什么呢?因为这个教授事4 Z! F/ I# B1 V4 v4 O' m
先已经作了预测,并作出这样的安排:
) C+ m/ Z( r9 x, O: U/ H( j7 P" d: C% ~5 W2 G) b
如果选(2)B盒子里就不放任何一分钱,
3 D9 o0 I: J- A) c# @+ N0 E3 w s如果选择(1)B盒子里就放$1,000,000。# r2 G& P: G. U, V6 s
( a: Z9 f7 {; g" h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( |$ H$ l4 i+ p( F' d- j, v
选,会选哪一项。注意,这一回,教授可能又作出了新的预测。
4 D4 B3 \ J# f9 c$ d1 y" L# G
7 {- V6 q' A; ~# s! ^! n* y+ M6-3谷“堆”的定义
( l ]3 _ J, m; b( j" s. M$ o! K
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
, Y* S' I( S/ R0 y' g, m# g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。
" m ^7 x8 ^5 c1 E' \* a5 t. c9 X2 j8 Z. j. S$ B; f. ~; {
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
& J" ~8 H5 Z6 }. N“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
6 Y4 J; G+ n6 R. N* L" N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一8 Z4 ^% A% ?- D$ S g5 i
个模糊的“类”。
: I3 ^+ Z; D b+ B# ~$ l, ?
! [1 z, K- [5 r' I: j* E. {这是连锁(Sorites)悖论中的一个例子,归功于古希腊人Eubuli
$ k6 Y: J% ?' Z+ U& Ldes,后来的怀疑论者不承认它是知识。“soros”在希腊语里就是“堆”3 S* ]% E2 @5 C" x# |* u
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+ Z8 a. x/ g+ G
子说成是堆吗?不能;你可以把3粒谷子说成是堆吗?不能。但是你迟早会承认一8 R/ H* \6 X/ i" |! K
个谷堆的存在,你从哪里区分他们?/ |; ]$ |8 ?4 y% a: v+ N3 k' N* E. S
/ [3 E I( n: `/ d: c0 F它的逻辑结构:
5 o: I4 S( n4 n) l6 O# {( F* P. w) g s0 x+ j' |: N& Z
1粒谷子不是堆,8 `: ^$ i( M, L
如果1粒谷子不是堆,那么,2粒谷子也不是堆;) ~& l9 Z# G6 D2 Y3 C8 k
如果2粒谷子不是堆,那么,3粒谷子也不是堆;
1 W. m3 ~* S& R! J---
6 _9 J$ l+ N2 z5 V) A如果99999粒谷子不是堆,那么,100000粒谷子也不是堆;+ ~. a9 `* y6 L
------------------------------------1 ]6 M1 J1 e; D* I1 E1 R
因此,100000粒谷子不是堆。; D8 q( M0 J) q, ?1 m
/ n( l( T Q: ]+ c6 {3 P0 ~" [6 \) x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3 X4 ^. v x$ Z8 [5 T
话题(见《不列颠百科全书》)。
8 ], H+ D- c3 }3 ? Q+ Q: G' Y. e4 U
6-4秃头的定义 Z a% o( L; o# a k3 ?. Z
& I/ b% Y: e6 P* A; H- \/ g9 z这也是连锁悖论中的一例,和上面的游戏完全一样。最早叫Falakros
* D' h$ K" i" u% N/ M谜: w- L1 u) h% k. I4 U; U0 j
% s, [, h# _: J0 Q9 M* z
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?
: _9 k5 f' e) w' ~% w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
3 H2 a- W7 ]" C8 {- p2 m7 P叫秃头。你从哪里区分他们?
$ @ E L8 \ I$ `' P
t& U1 K! j! q( r8 e6-4“一整袋谷子落地没有响声”
6 B5 _: M' e- @. d3 H) N
' k% S: W8 L2 j- m! N) P4 T, F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、
! ~" o4 W1 O4 D7 S6 m; C( c& @. r3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。- L' ~6 T* C/ y/ o5 w# t1 m9 U
( V+ a' K5 N, t* H# C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
+ u! C p& f0 w& d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。
. x B5 q1 B( r/ N5 T1 A0 \' I/ h% x- j( S) @. L: o! a5 a3 u
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 d- O2 J! p/ W
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
9 n: ~9 H2 h/ R8 ?列,那么其间也会有一个变化的模糊区域。
: W. r% t e2 O9 t' q
7 `7 I7 G- N* f$ `) Q) m" k& K6-5预料之外的绞刑时间
$ K- G4 x% e* s8 F4 i" Y
; E* A6 n* M R# z9 y% ^3 i q( m这个悖论在英语里叫“Paradox of theUnexpected$ e& a8 \: j, P p, s# S' ~
Hanging”;最早从口头传开是在本世纪四十年代。
. ^/ [; M' w7 m' b% T
$ w# A* N a5 \, V3 c' j+ Y/ b& [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
" Z- a$ L( P' J& z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
! ]+ W A4 v) K9 A3 a+ ?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
* Z- C) V5 a5 g# B0 w. B( W0 ?" {- b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" t4 ^# U* i% R
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
+ g7 @* T& g& F4 Z- C8 e官的判决将无法执行。
9 P, X& c# J/ Y! N; M
! V p4 N% d. O4 i! b: [$ w3 d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! c3 {! D" t$ R2 z7 ]
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
) F4 A. m$ I+ {# B t# @的结构完全一致。& W+ h" T( C2 [6 W/ A' Q
( l' j3 d1 F! M" P; U3 l) t6-6“卵有毛”
' x7 i2 e7 v1 z
4 h, J3 c" {- Q. p4 D6 E2 i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。 E# o" _2 s& _
: ~& A- W% E( }; D; e# S7 q
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:“
+ t! h* P" f' T6 v2 ?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( k, A: `% X1 u, \4 F
毛是小鸡身上的毛,不是鸡蛋里的毛。”但是辩者不能接受。
8 n+ }5 D/ D, [+ ^
1 T1 P* b. q3 \, \2 @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。
! _. x: M. n' v+ @# h2 ~ g9 B: D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# R5 o( {" V! @+ u1 W* g
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。2 q; y: V U; m+ `2 ?% b
& T1 ^) v# z" m n6-7宝塔从有到无: L7 X: k# c. _: I" T
& D, Y8 z% e* V% c: d5 A( v0 H' f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,一2 J x8 w e. `# w2 `2 ~
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6 m& T7 k! J) ]2 B* f9 I7 U
没有了。我们可以看到一准确的“度”。
5 f$ v" K4 c% r+ i# W, Y% \& m& l7 m# t6 p1 t- _2 W6 \
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: i) i3 w1 Q+ [ T" p5 ]
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”
; ]; y( C e" i, r) S. ?! `+ y# u( }( L了。
1 a1 N- p- f4 l: f1 n, m. e3 k6 n8 Z, |1 C7 W: ~) I4 {7 r
6-8孪生子佯谬
. N! ?) e" ]- h l" \0 h
( o& n* r& p9 J8 b4 m& h; M这是一个与相对论有关的悖论(Twin Paradox)。
& h% `7 Y, \2 I0 T" z
! M9 t t9 j/ C% b5 S/ O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
. B) \, @# a. z$ `0 D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* N1 @ a3 @; n9 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。. U) X7 w7 r% v: S6 }
& C B/ S3 ^' W& V$ V8 u
“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1 j5 a, L7 \- F! v
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
' }# H) f e0 f2 l0 G) m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- D6 K5 i# y N& e
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. Z" n+ H" V: m* T
速的速度。
; w1 s5 _' G! h* k2 K
' v' V! z n& ~* j0 _3 ?- x! h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
! _( o5 [% @- V k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
. `4 V% A5 `# c f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1 P' ^' Z9 O4 f
“绝对运动”概念也失去了立足之地。
" D3 d! |, r! v
y" L5 y6 ~! y% M6-9“会变的尺”
+ t; v* [6 \/ n. F2 k$ w8 U- W1 r/ P( g6 f; a% C+ h
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
( [2 U* {4 F) C+ F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
' ?! g3 G% `( m. y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6 s2 S! i& E3 G" ?# C4 }) ~6 V. i5 h1 V
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》)。
& \; V6 R) Q, Z
8 r7 |) Q8 l* r6-10夜空为什么是暗的?
9 _! A. e3 K5 I. w7 V1 z/ q8 x
, P! N2 K+ z8 {7 V, @" |这是有名的奥伯斯(Olbers,HeinrichWillhelm)% f0 B* K7 w1 N
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& z+ [! A' K0 H1 I! W
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。8 `: C, h2 I* Z0 M0 i. N
- i1 m7 Y# ~3 U' u# Z. f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
9 r- c( e! @+ Z1 A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2 G# E" `# z+ N! ^
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# m7 p7 S% w( U9 S, `
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“% z' L; h+ A2 K. }" w% a
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0 Y6 I: K' ]7 w$ W+ I
光充满夜空(《星期日电讯》1997年10月5日)。' C$ ~9 D+ A- g7 ]/ P
6 c* \/ B( j+ g! C9 X后记- V7 J0 k' `! S% b! l
9 d# e; H- d7 x7 o! }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3 j- l8 R+ |) M# |5 y- c
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& Y. Q5 ?! k! N# I6 [+ Z
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,
" `* e( w9 C' Z* c+ R希望读者批评指正。: O5 j! J2 z8 H2 Z
| : X: t. K2 r( M8 H* o0 r) B
|
zan
|