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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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【经典悖论漫游(下)】 4 O8 {5 L9 P; I/ `0 M0 K4 j: e
; b4 v& S w7 a. f6 j$ i; T 2 Q/ F. t& S8 l1 T! L# l4 t+ x! O
1 f8 T' Z1 }% i' v8 c0 T% _' L' T/ v5 ]$ Y$ J
| 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。
' @! R6 X& ~8 t/ L4 b' T, S4 _4 W6 l u, A6 ^. K
(五)由前提不自洽导致的悖论* i# [' Q. {" d' r/ P! j4 y
# U1 G! z7 p( q1 |# W( N' y
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。' i( N# E# H; m
, g. z4 P. T7 o& k! d- q$ Q" b5-1“罗素是教皇”
" l+ z; S# [# |6 k& h/ Q
g% b! f% R J1 u8 V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; C# v5 Z+ R9 P o/ b( F J, a
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5 p# m/ ?4 `4 T F5 J: I
如下:1 M0 v; ?6 Q% v2 d8 k& r x
& N9 T* E# x* ^1 Q) G0 y1 B
由于2+2=5,等式的两边同时减去2,
) k9 o: n. F, _8 |' e+ r得出2=3;两边同时再减去1,+ a% @- O _: C( p( W T
得出1=2;两边移位,: e ^7 B7 K! b! L7 S4 c+ H
得出2=1。
" z& X' S" ]' c- U- N! [$ n& o) K3 S
" ~# M) V$ |. S$ U4 W y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* h6 Q N' z; e5 D7 K5 o
教皇”。" k" h; d" o- C$ V
; T8 z& m7 h+ x o- n" f这个荒谬的结论,就是由一个荒谬的假设引发出来的。
4 k) }6 `& M6 X2 [% c1 [9 U8 f/ I
5-2“亚里斯多德是类概念”
1 G' i( L2 P V0 R1 r. J
9 ~9 ]; W A3 h& `/ `这是严格按照三段论推导出来的结果。请看:
' Y$ D$ P5 v! g, I3 ~9 p' c% d
. |8 M& S; @7 ]" H(1)亚里斯多德是哲学家,
/ _) t* |6 N* z(2)哲学家是类概念,
$ s/ L; V3 P* p2 R' I' v(3)所以,亚里斯多德是类概念。0 A/ ^5 ?- H& S' l+ I2 @9 p% l
- ~" Q: C+ s( z. `亚里斯多德(Aristotle,公元前384-前322)是希腊大哲学8 ]. R W K+ E* B. @. d! I
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, P$ H9 j/ H) n( N
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。
) w# U$ l T# v. L2 h& N1 Q9 N; I/ r
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
* H" t5 F2 K2 {9 g0 f* g$ w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$ g& l9 p; f, v4 y$ g: D
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% Z2 |4 p! v& ]* z5 i$ X
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
! f* O4 ?& c$ f p8 S3 C" b$ F提出“语言层次论”来,就一直受到人们的关注。) {( u9 D1 d: f2 z
5 c+ a4 v% p7 a' u4 Q1 n/ v5-3自相矛盾
3 Z/ }1 I8 g3 a( g
6 b. v) W/ ]; v4 Q P0 P; 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。
3 E1 g+ K( P8 {0 O P* j* w# t7 B
《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$ X0 w+ {2 _; P9 L8 {
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。4 E. N+ O3 X3 o& _ t0 _
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
0 H0 J5 a# p$ M0 [( T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- ]3 m5 [3 [; c: T7 i' v
就无法推出结论。
6 {# s5 i% o1 g) |5 i6 ~# f. j0 `; G
5-4纸牌悖论
& _- K1 |4 w9 F% t9 {: b- l; [ u3 u0 c, U
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* P0 g5 B, G8 d
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 S, t+ p( w% J我们同样推不出结果来。它最简单的形式是:
/ n# Q# Z1 `% G$ T* P
' ]+ K+ e% v6 a/ N! l5-5“悖论元”
2 ` e& W+ m4 _8 l' w: {: p' f
1 {4 h1 ?7 c8 t* P* U/ S+ C% ^5 I下面这句话是对的,
0 \" ~% S; m) `* V) B( D4 L) E上面这句话是错的。
/ _5 I: J4 D* g4 B$ Q# s8 B- a8 X% V4 U) s& s* O3 h
这也是一个有名的悖论,叫乔丹真值(JourdainTruth-Va
. p4 }6 j! ~3 E3 t/ G8 q" blue)悖论。以上这三个例子基本属于一个类型。6 O) l5 K; u+ O5 G, E& }" o( B
! E9 G6 P# A A( Q- d5-6“先有鸡,还是先有蛋?”
( ], S D$ @: {( _
4 A& c! Z7 l# H9 R4 v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 S+ P% u4 B% P/ H6 g8 _8 d. i
物学的研究成果等,才能打破这一循环。. {' g8 o* _: |1 M8 y0 Y" s
3 _: G3 w1 t7 V. b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
. e; ?4 G- v) D. t: C& S' S5 Z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。) C+ ]; _/ \8 }9 m) w1 Y3 c6 l6 r
5 P" g5 s! x0 Z4 }' F
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?”4 c/ s% Y( Q: d; V2 T" ~
# U2 E4 [ M6 J: }3 C, n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”,
7 o1 Y: w" q, ?* x* f, m# z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 V/ S/ J7 Q& e8 Y- I; D' r. L
7 J& s. m5 v- t3 N! m9 ~: k) J
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/ r( b! Z Z s/ h4 x
了不起的事物吗?”; A$ q4 F! G! J" }
! C9 l6 k( l+ ~8 N5 [+ \
5-8“你会杀掉我”
/ r1 l( O3 u; w5 ^: f8 s0 f; A O, @5 Q$ B: l# U
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0 Y/ v- k- ~9 n$ u7 C
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/ A- b% u4 T. O, W2 U1 {5 X
你。”商人一想,说:“你会杀掉我。”于是强盗把他放了。
/ _: J( W0 ]1 L" Y2 n# M1 v1 m' D+ ^8 m; _6 g4 q# J% w7 ~
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,
: l- x" y/ ]( g" T# q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
# ]& [' q9 @ ?' m: a [, r) c到的答案使强盗的前提互不相容。
+ |0 v) A( f$ i$ f, R/ X$ m3 l% o* R3 ?/ t" j
5-9“你会吃掉我的孩子”, N8 b7 j! _# Z: k6 z' F( |5 J3 Y) Q
, o4 ~$ G8 J4 @/ c- |% F; z
这个例子与上面的例子逻辑同构。5 X$ A# ^% `$ ^, B) }4 }! X
/ Q) g) C9 o+ I6 ]/ g4 N1 W% @* T
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
4 [; v0 P0 |% Q2 K. I: w2 m0 h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
4 D# T% Z3 E" ~; u6 W6 g( J! W& M吃掉我的孩子。”& e( ] Q" G: y6 z/ q) V4 E9 L
3 e7 U' X2 d7 p" j) x8 P& U" z# L% O+ u5-10两小儿辩日/ J! U1 [. [$ w6 q4 X( z9 w# z5 g1 N( o
, F/ F8 r4 H6 q1 m
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,
G" ?- T3 e- J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。
- h O8 q4 C6 h9 E. `& B' Y6 }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& C- d y9 j9 j0 _- e# d+ p6 E
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。
, m: b& S2 F# L. T6 p
& X8 i. e/ M9 ]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8 _1 [/ ~4 b- o8 H9 F' E
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 k# }5 A- h% @* i y哪个标准更准确,或者都不准确。3 y; S+ {2 X N' A! Y( R
- k/ V6 q' N, @% @4 b9 I& I' v
5-11爱瓦梯尔应不应该付学费?
6 e0 `+ x4 S8 X \. e' X+ h0 t9 S6 Z$ V1 |7 s
传说古希腊人爱瓦梯尔(Eulathlus)向普洛太哥拉斯学习辩术(另
- P5 O8 f( m' y5 B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) b- Z0 L4 ^4 E
后在第一场辩护胜诉时再付,如果败诉,则学费不必再交。
/ @; w3 W3 K# o4 ]1 E$ l% |* H8 k1 S0 u
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。, Q2 V+ i" x! A- r& t# ^
8 e4 \ ?, \! L" X2 p. _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. A* J$ F) k* l7 o7 S
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1 D5 D7 q+ ]5 Z# o) `6 t* z3 g
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7 l5 l, c0 {0 V+ r: Z! ]: F
之不付。”(见王九逵《逻辑与数学思维》)
# G% |6 g2 s' F7 L& p4 m- s- L2 a- G
7 W2 B2 R7 Q& |* Q' }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,+ Q3 g+ n/ B2 n+ ~2 K' X
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* S. z8 b- W" g6 }, f
不可能有结果。7 u& _- a, l/ T6 [5 m0 X
( Y# ?! a4 A8 H1 p7 s. O z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
5 q! q& F* ^( L5 `9 s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
" q% i# {4 m* @ o5 {6 n$ l* ^个进行最终裁决。% G( N% V( J1 I
! {. g9 B* l: V1 v
5-12梵学者的“预言”
2 e' R2 M% s2 Z& v: W( ?4 v g8 d3 S8 k; D/ w4 J9 z+ o
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
5 d- V) n' Y- i3 }难她的父亲的故事。
: K1 f* I1 D- ]' h0 X0 i5 h2 M' |/ n% q/ C9 ^2 d4 {
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,
/ k& W3 A6 h% g也可能不发生。如果你预言会发生就写“是”,反之就写“不”。+ F5 e S( q% V
J9 K8 T! c2 B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
9 \* u: n( k# W* `‘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。
7 M2 C8 u$ E6 L5 k- x" Z
9 T# b6 Y( F* B! ^) ?( ]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
5 J2 z" }; I6 q4 i2 U' x$ v6 m* o* q; B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, k4 n: w3 ^# [1 i& D
作无限的争论。- c5 p! F3 Z9 x) K
' m. ]6 G. [8 E/ O* V
(六)由权变遭遇的悖论. V$ C& k, S& i; x; l
0 E4 a9 c! ]( Y6-1阿雷斯(Allais)悖论
5 W/ T# {7 T$ D3 z7 ~; F# k K$ C; ?, L( D& ]6 R6 \8 W
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
# H, P$ P$ k% K+ u- `$ L. `. Y- Z还是S2?
' Q2 ?$ K/ Z8 ]; n! |( _1 }- N& I
1 w; a9 ~7 F Y# b. x$ M(1)S1=0.9X+$100,0001 l: X, ]3 z9 X, l& x* O6 G
(2)S2=0.89X+$250,000( D8 q0 h$ H( E5 H
. Y+ e5 k( T! Z显然,最好的选择取决于X是多少。1 N( P7 b$ j+ B. i j) [7 h( r. x
- S/ G. L M) q5 G当X=$15,000,000,S1=S2=$13,600,0008 R m# F/ W1 F. O j/ k
当X〉$15,000,000,S1〉S2
1 Z0 O" [4 i4 X: O5 }6 b* E当X〈$15,000,000,S1〈S2+ L( F5 T9 }# T
4 |6 }0 U- x5 z
这个悖论对决策理论有较大影响。
' a7 [5 i" j$ A0 F# r
0 K: r; I* l5 V$ K0 S5 _5 v) p6-2纽卡(Newcombs)悖论
1 v) t; L$ e3 h) _4 R) f: I
9 g# N( G8 e2 B1 x1 P5 j! @" O这也是决策理论中的一个。有两个盒子A和B放在桌子上:% ?( w! K6 }8 J
0 \4 T& ]3 D2 f% P% Z
A是透明的,可以看见里面有$1,000,( L9 ~, \7 @+ C0 h, h
B是不透明的,上面写着或者是$1,000,000,或者是0。
, T5 V! E/ ~, p- X8 P
; X3 o t: ?! x/ W9 F你可以在下面的两种选择中,只能取一个(1)或(2):+ i8 V* a L' r$ m. g* o |
( G; s- a! k. `* P; f( E6 I/ {5 W(1)只选择B
+ T4 L$ I; }/ h(2)A和B两个都选
3 r) a" s& H* G8 K
3 B! A+ e2 ?, r8 |- Z你会作出什么选择?
7 H O. @6 o9 R
6 F+ r* u7 Q: I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
/ @! u3 A* m4 w% l; 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 Z. q8 {' U/ ~( K9 ]1 z
00,而那1个学生却获得了$1,000,000。为什么呢?因为这个教授事 [- z% b1 ^" l
先已经作了预测,并作出这样的安排:
) T- N# l5 e+ H: {0 ?! z, T% E. I
3 H& V4 e9 V: f- `如果选(2)B盒子里就不放任何一分钱,
$ A% E5 K0 ?+ T, q2 b如果选择(1)B盒子里就放$1,000,000。$ e- [ |) k, c' Z
7 `" Y+ j a& R5 y6 V" ?
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2 q- W, s: T6 |) d h( f; l
选,会选哪一项。注意,这一回,教授可能又作出了新的预测。6 G7 L9 i3 J+ e! W/ n6 M/ y- a
3 ^& A1 v3 ? o4 m% A2 ^7 S# G( Y. s6-3谷“堆”的定义. w. x) Y) i0 y; t
6 t4 Y7 R" f6 v$ K. V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- m: R* L: N2 D0 G- o8 \
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。' e1 w' a. k& C8 m* H+ `
* Y7 n; a: W& |- l0 @4 N
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8 A1 {" T2 \5 ?
“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4 p+ U4 S- [1 T" X6 U8 g1 D
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# E5 g' O6 e% F1 ~
个模糊的“类”。" }, I4 R) C4 I) s' B' b/ `
0 b3 N ?; l5 L6 Q4 S这是连锁(Sorites)悖论中的一个例子,归功于古希腊人Eubuli
/ z1 j7 Q, S5 f' b: Fdes,后来的怀疑论者不承认它是知识。“soros”在希腊语里就是“堆”
; c; J, v% K" i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+ X: j/ [' N+ x/ @+ o! \
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) d! h6 z1 ~% X F8 l
个谷堆的存在,你从哪里区分他们?
- K, U( L0 e0 w7 v5 L3 x2 _7 f- m0 M9 k$ X$ @3 _/ ]
它的逻辑结构:
$ p# h" A# X6 V x8 G/ R L& \/ B9 n5 y( |& C4 d! ~" V& m5 D
1粒谷子不是堆,
( s8 @4 m. _' n. P- s如果1粒谷子不是堆,那么,2粒谷子也不是堆;
% |6 e ], s" }2 I' E9 o如果2粒谷子不是堆,那么,3粒谷子也不是堆;1 k. ?7 o) _/ b3 d0 {
---
1 x. K# {% H, D1 U; S如果99999粒谷子不是堆,那么,100000粒谷子也不是堆;
[* {' |0 y4 h3 N5 K0 }------------------------------------
1 t' j& {$ a0 G( d9 ]+ v因此,100000粒谷子不是堆。
3 O$ w* o/ h& [- A4 A/ {" r, Y2 K* M# M) n& n: r4 s
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
. b2 E4 p" J; I% y! |% C+ \7 {+ ~话题(见《不列颠百科全书》)。
5 H9 j& b4 [6 m1 L9 L. H" h* A2 \) |' }: u: O
6-4秃头的定义
, l# ~6 i* f. r9 ~' Q* D+ O! \6 s8 R0 }/ Y
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
/ _& ^- ~0 v8 N' ^0 e; Y; g谜:
7 o* B K* F' L+ Y4 `$ C9 C# \. E8 n' E- y& v/ K f) D
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?2 i9 K* _* W1 q# ]8 w/ o' P
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
- R$ d! t0 e4 p( b, R叫秃头。你从哪里区分他们?1 b; B: U; w. @& h/ J
* I; |0 a1 @$ S$ D! q: @- I, [1 B6-4“一整袋谷子落地没有响声”, d) i! x3 ^7 G/ W3 q4 K9 c8 \
9 M7 g. p0 i& W2 B% n- u, n W2 b! s' J
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、
5 R7 d# h3 _4 n/ h" O: A3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。
1 O$ h8 P- ~5 D# h9 V1 D' y' Q8 U* H& U
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
7 d4 t7 S# Y8 o3 H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。1 ^1 u6 e9 h% ?! | {+ _/ W+ K
- O% ^* u6 v: g$ J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
4 I8 g7 `4 y: m3 Y$ C8 k( E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4 x/ p1 S( o4 M1 f# C
列,那么其间也会有一个变化的模糊区域。" g" U, a7 \$ p3 t
& x4 J' m, m0 O, W; ` B" `. G+ W
6-5预料之外的绞刑时间1 c9 }4 k4 b1 K8 V7 X8 J# [
3 |3 F% a; ^0 [) |; O( A
这个悖论在英语里叫“Paradox of theUnexpected
9 A4 `. [0 D5 }+ A6 V8 j# fHanging”;最早从口头传开是在本世纪四十年代。! o' v/ _; K6 I8 L& ?; h
) o* A% J! v2 Y& H8 x2 z. c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9 C( s# y- V: N6 m& _
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; t3 Q1 J. B& q E% u8 C2 [: }3 j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3 ?( j4 `# u/ K9 ~' k, ]4 `
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
/ e+ I0 V' i: {. p& ?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
9 y k( }* g; Z. x1 V' W! }. F1 L官的判决将无法执行。2 l5 U1 Z9 C$ V2 L9 [
! N9 O5 R w$ _5 X. N; u; T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
) |1 e/ W( L0 N/ n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
, u) N! V1 {) v& m& }: C的结构完全一致。5 U% r* ?2 M* D3 P6 H/ e0 I8 Q
; w0 g" v4 r' }" s; W) y) f$ N! |
6-6“卵有毛”
. X9 S- B, U y T$ ]5 V
4 n1 S9 t% M- s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。- R; F4 d$ P* A; z5 o# W$ C! n" Y
9 F% N, I) @: U" r
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:“$ u0 d' E7 v9 s# w$ ^: _+ `
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
( \3 a8 ^) \6 G+ X% x毛是小鸡身上的毛,不是鸡蛋里的毛。”但是辩者不能接受。0 w( t/ `9 R+ l' X f7 H& ^
; ^/ [0 ]5 ]8 z- \0 y6 s$ U7 u- R1 W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。1 C5 G: N u3 l9 w0 G
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
; e3 j; G% t! S+ M9 j% T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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m4 c5 q* D1 Z' E6-7宝塔从有到无7 |, m- }: `1 J7 i7 U. u
( [& g% w5 P' _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! F' x7 c3 p \. A O; Y
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
4 r. l$ m6 d- g% p! I没有了。我们可以看到一准确的“度”。
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1 X; \( {# m- @, d" K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
5 h+ I9 J) 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”
' J9 j" R+ a2 p L3 a了。* E) I" \8 i9 e9 G7 U
* L" J K) w" B: c' p6-8孪生子佯谬! F& K0 d/ j5 C; h9 Q
9 F" ^( K9 U. f. s) x这是一个与相对论有关的悖论(Twin Paradox)。
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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
4 ]* I, t- M& h h# }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3 Z4 \+ I0 I; d; C2 I2 I& j/ j4 G
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/ {4 Q) g8 d$ J3 P
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1 L1 x5 X1 V" a# k4 ^
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9 {6 ?; [, n$ v, J& T
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
+ l9 U# \2 l: m( W) z6 c% T% j速的速度。
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8 m; F1 ]2 j/ B0 ~% w2 W1 A' f! ?, ~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+ _: W' }% q" R) }! y$ ^& E! y: a
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
- o$ I w' Y! e" H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
' \5 j. K1 K- S6 p, X“绝对运动”概念也失去了立足之地。
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3 n( C% u9 p9 k. u6-9“会变的尺”
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+ e* I2 a. F# |4 q4 q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
: l8 {* V) [3 S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0 ~2 V% B0 g. t
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) V- C& |( [8 v& Y+ O/ c% s j' m' T
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》)。, D7 M, g" t& {, D" r
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6-10夜空为什么是暗的?
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7 O) Q0 P7 `" n |8 T% I这是有名的奥伯斯(Olbers,HeinrichWillhelm)
. R' E+ Z# V8 j5 i" U9 ?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# H! Z5 z: B* Z* b6 Y/ `1 V6 a
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。9 K- `7 |# |4 y8 K; |$ F/ Q
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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 `& z# c) V
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* V3 _& q& h/ N& d4 L' m: ^
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
9 `5 _' y6 g: h" E" Y1 b! y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“: p' Y' }6 J: ]: v- i" C) J. I: s x" {
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' k5 T0 A3 l- |8 @% y8 D6 j: C
光充满夜空(《星期日电讯》1997年10月5日)。; J! J/ N5 [9 ?" g8 Z) c' d
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后记; H+ d K( O6 m7 ~% E. y
7 s# f5 d3 T4 ~, n% 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! Q% y9 W- R5 V- m4 Z7 g0 P: W% v
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
+ R [9 U& G" s0 L* W2 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,
) [1 f, ~* D% Y% b1 @希望读者批评指正。1 ?. d; c& Q9 f' `
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