概率论中的悖论

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10．中立原理

MSITStore:C:\DOCUME~1\CFY\LOCALS~1\Temp\Rar$DI00.681\数学悖论奇景.chm::/0034.files/image001.gif">	甲：火星上有人吗？
MSITStore:C:\DOCUME~1\CFY\LOCALS~1\Temp\Rar$DI00.681\数学悖论奇景.chm::/0034.files/image002.gif">	乙：世界会发生一场核战争吗？
MSITStore:C:\DOCUME~1\CFY\LOCALS~1\Temp\Rar$DI00.681\数学悖论奇景.chm::/0034.files/image003.gif">	M：如果你回答这类问题时说，肯定和否定是同样可能的，你就笨拙地应用了一个名为“中立原理”的东西。不小心使用了这一原理使很多数学家、科学家、甚至伟大的哲学家陷入糊涂之中。

经济学家约翰·凯恩斯在他著名的《概率论》一书中把“理由不充足原理”更名为“中立原理”，说明如下：如果我们没有充足理由说明某事的真伪，我们就选对等的概率来定每一事物的真实值。

这个原理在科学、伦理学、统计学、经济学、哲学和心理学等多种领域中的应用已有很长一段历史，因而声名狼藉。法国天文学家、数学家拉普拉斯有一次曾以这个原理为基础计算出太阳第二天升起的概率是1/1826214。

现在让我们看看，如果把这个原理应用于上述的火星和核战争问题，将引起怎样的矛盾。火星上可能有某种生命形式的概率是多少？我们应用中立原理就得到答案。在火星上连简单的植物生命都没有的概率是多少？同样，我们答道：。没有单细胞动物的概率呢？也是。那么火星上既没有简单的植物生命，也没有单细胞动物的概率是几？按照概率定律，我们必须用乘答案是。这既意味着在火星上有某种形式的生命的概率就升高到1-=,这就与我们原来的估计值相矛盾了。

在公元2000年内发生核战争的概率是多少？根据中立原理，我们回答是。那么原子弹不会落在美国国土上的概率是多少？回答是。苏联不会受原子弹轰炸的概率是多少？。法国不受原子弹轰炸的概率？。如果我们将这一理由应用到10个不同的国家，则原子弹不会轰炸其中任何一个国家的概率就是的10次方，即。用1减这个数就得到原子弹会炸到10个国家中任何一个国家的概率——。

另一个不小心用了中立原因的好例子是未知立方体的悖论。假定你知道有一立方体，藏在一个柜子里，其边长是2尺到4尺之间。既然你没有任何理由认为它的边长是比3尺短或 比3尺长，那么你认为此立方体的边长是3尺就是最好的估计。现在来考虑这个立方体的体积。它必然是在2³=8尺³到4³ =16尺³之间。同样，既然你没有任何理由认为其体积比36尺³少或比36尺³多，那么认为36是该立方体的体积就是最好的估计。换句话说，你对这个立方体最好的估计是边长为3尺，体积为36尺³，这该是一个多么奇怪的立方体啊！换一种方法，如果你把中立原理应用于立方体的边长，则你得到边长为3尺，此时体积为27尺³。但若把它应用于体积你得到的体积为36尺³，这时边长是36的立方根，大约是3.30尺。

立方体悖论是一个很好的例子，它说明科学家或统计学家在对一个量得出了它的最大值或最小值之后，就进而假定实际值最可能取二者之间的中值，这时将会陷入困境，凯恩斯还给出很多这种悖论的实例。一旦学生们掌握了人们是怎样误用这个原理的，他们也许还乐意编出一些新的笑话来。

这个原理在概率论中可以合法地应用，不过仅当以客观情况是对称的这一点为依据，从而假定两种概率相等时才能奏效。例如，一个硬币在几何形状上是对称的，这就是说可以沿着硬币的边缘有一对称平面切过硬币。作用在其上的力是对称的—重力、摩擦力、大气压力等等都是对称的。它们对一面的作用力绝不会超过另—面。因此，我们就可以断定，国徽和字面二者出现的概率相等这一假定是合理的。这种对称性同样适用于有六面的立方体骰子和有38个条纹的轮盘赌。当我们不知是否有这种对称性，或许它根本就不存在时，就应用中立原理往往导致荒诞的结果。

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11．帕斯卡赌注

MSITStore:C:\DOCUME~1\CFY\LOCALS~1\Temp\Rar$DI00.681\数学悖论奇景.chm::/0035.files/image001.gif">	M：著名的十七世纪数学家布莱斯·帕斯卡把中立原理应用于基督徒的忠诚上。
MSITStore:C:\DOCUME~1\CFY\LOCALS~1\Temp\Rar$DI00.681\数学悖论奇景.chm::/0035.files/image002.gif">	帕斯卡：一个人无法决定他是接受还是拒绝教堂的教义。教义也许是真实的，也可能是骗人的。这有点象抛硬币，两种可能性均等。可报应是什么呢？
MSITStore:C:\DOCUME~1\CFY\LOCALS~1\Temp\Rar$DI00.681\数学悖论奇景.chm::/0035.files/image003.gif">	帕斯卡：假定这个人拒绝了教堂的教义。如果教义是骗人的，则他什么也没有损失。可是，如果教义是真实的，那他将会面临在地狱遭受无穷苦难的未来。
MSITStore:C:\DOCUME~1\CFY\LOCALS~1\Temp\Rar$DI00.681\数学悖论奇景.chm::/0035.files/image004.gif">	帕斯卡：假定这个人接受了教堂的宣传。如果教义是骗人的，他就什么也得不到。可是，如果教义是真实的，他将能进入天堂享受无穷的至福。
MSITStore:C:\DOCUME~1\CFY\LOCALS~1\Temp\Rar$DI00.681\数学悖论奇景.chm::/0035.files/image005.gif">	M：帕斯卡确信，对这一决策游戏的报应无限有利于把宝押在教义是真的这一态度之上。哲学家们自那以后一直在对帕斯卡的赌注进行争论。你的看法如何？

十七世纪的法国数学家和哲学家布莱斯·帕斯卡是概率论的奠基者之一。在第一图里所画出的是他提出的一个被称之为“帕斯卡三角”的著名的数字结构。帕斯卡不是这个三角的发明者（它可追溯到中世纪早期），但他是第一个对此作了彻底研究的人。这个图形的结构具有许多精美的组合性质，从而使它成为解答初等概率问题的一个有用工具（见哈诺尔德·雅可比的《数学——人类的魄力》关于帕斯卡三角一章）。

在哲学上，帕斯卡三角最富戏剧性的应用是帕斯卡《随感录》中第233个想法。帕斯卡认为，由于我们无法确定教堂的教义是真还是假，我们就应该把这两种情况当作具有同等的可能性。就像抛掷硬币的结果一样。然而如果我们接受教堂的说教，报答是无限有益；如果我们拒绝它，就会无限受报。因此，他主张接受是最上策。

课堂讨论帕斯卡赌注很快就能引导学生深入到各种具有深刻挑战性的问题。例如：

1．中立原理是合法地应用于帕斯卡的论断之中吗？

2．对于法国哲学家丹尼斯·林德罗提出的这样一个异议你作何回答？世界上还有很多其他的影响很大的宗教，例如伊斯兰教，它们也提出接受该宗教是得到拯救的条件。帕斯卡赌注也适用于所有这些宗教吗？如果这样的话，一个人难道能成为每个宗教的信徒吗？

3．你对威尔斯的看法有何见解？我们并不知道世界在经历一场原子大战之后是否会保留下来。可是，你的生活和所作所为应该表现得好象你确信世界能够经历这场劫难而保存下来那样，这是因为（如威尔斯所说）“如果在末了，你的乐观看法不能证实，你也总是快乐的”。

jesonchang

ding

laflaflaf

好

yanfei74

呵呵，看了，很有意思

wolfabc

随机事件是没有经验可以借鉴的

szip

太乱了，整合一下吧