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主题:另一种悖论
发信人: eigolomoh(异调)
整理人: k_xiaoyao(2001-02-19 13:58:06), 站内信件
                         另一种悖论

一、悖论和自指性引起的悖论

    所谓的悖论,就是“如果确定其为真则能推出其为假,而如果确
定其为假则能推出其为真”的命题。所以悖论是一种既不真也不假的
命题,和假命题是不一样的。

    我们已经非常熟悉经典的说谎者悖论了。现在所知它最早可能是
在公元前6世纪出现的,当时克里特岛哲学家爱皮梅尼特曾说过:“所
有克里特岛人都说谎。”严格地说这不是一个悖论,因为如果“说谎”
是指一生中至少说过一次谎的话,爱皮梅尼特可能在其他时候说过谎,
而在说“所有克里特岛人都说谎”的时候,他并不在说谎。这时候爱
皮梅尼特的话是个真命题而不是悖论;如果一个克里特岛人一定要或
讲真话或说谎地过一辈子,也有可能爱皮梅尼特是个说谎的家伙,而
另有永远讲真话的诚实克里特岛人,因为“所有克里特岛人都说谎”
的反命题是“至少有一个克里特岛人不说谎”,而不是“所有克里特
岛人都不说谎”。所以这时爱皮梅尼特的话是个假命题而不是悖论。

    如果爱皮梅尼特说:“我正在说谎。”那么这就成为悖论了。如
果他正在说谎,这句话道出了真相,所以他在说实话;可是如果他说
的是实话,他就正在说谎。

    你可以看出来,这里引起悖论的原因是命题对本命题自身的性质
进行了叙述。有些悖论对这点作了改进。比如一张卡片的一面写着:
“反面写的是句假话”,而它的另一面写着:“反面写的是句真话”。
这里产生悖论的真正原因是一样的:自指性。命题甲对命题乙的性质
进行了叙述,而命题乙又对命题甲的性质进行了叙述,我们只不过兜
了一个比上面那个悖论稍微大一点的圈子。就象埃舍尔那著名的版画
所示,蛇绕了一圈,咬住了自己的尾巴。
    
    绝大多数现在已经发现的悖论都和自指性有关,比如著名的罗素
悖论。我国古代的《墨经》中也点出过自指性会出悖论的道理:“以
言为尽悖,悖,说在其言。”就是说:如果认为所有的话都是错的,
那么这一定是错的,因为它本身就是一句话。美国著名的逻辑学家斯
穆里安(R. M. Smullyan)在他的逻辑科普作品《这本书叫什么?》
(有中译本,施宏达先生译)中介绍了许多这类悖论,有兴趣的朋友
可以找来看看,这是本非常好而且有趣的书。

    为了消除在数学中的悖论,数学家化了很大力气,比如建立公理
集合论,这是所谓的形式主义的方法。不过现在数学家还不知道现在
最流行的ZFC公理集合论里是不是就没有矛盾和悖论了,不过数学家知
道,如果ZFC公理集合论里没有矛盾和悖论,他们是不可能用这套公理
系统去证明它自己的这个良好性质的(就是说,如果系统是好的,它
不会知道自己是好的。这话怎么这么绕,自指性嘛)。关于此点,彭
加勒有一段比喻:“我们已用围墙把一群羊围住,以防止野狼的入侵。
但我们不知这围墙内是否早已有野狼的存在。” 

    大家自然也会想到,如果不允许象上面那样的具有自指性的命题
存在的话,说不定我们就能排除悖论了。逻辑主义数学家就希望用这
样的方式来用逻辑把全部的数学推导出来以避免悖论。在这样的体系
里,命题都有自己的层次,高层次的才能对低层次的下判断,对同一
层次或比自己更高层次的就无权说三道四,这样就避免了象前面那样
绕圈子造成自指性的局面。这样的数学体系十分复杂。罗素和怀特海
辛辛苦苦写的厚厚几卷《数学原理》,里面关于1的定义被彭加勒嘲讽
为“这是一个可钦佩的定义,它献给那些从来不知道1的人。”


二、非自指性悖论

    上面关于悖论的介绍真是老生常谈了。可是我拉拉扯扯说了这么
多,并不是要向大家第一百零一遍地普及这些东西,而是想说说另一
种悖论,不是由自指性引起的悖论。

    想象有一本无穷页的书,上面的每一页都写着一句话:

        “本页后的各页中,至少有一句假话。”

命题里虽然用了“本页”,但是不牵涉自指性。因为这里“本页”和
“本页后的各页”的定义是十分清楚的,比如第9页上所说的“本页”
就是第9页,“本页后的各页”就是从第10页开始的所有页,它们的意
义不会因为其他页中所叙述的内容而改变。(那个双面卡片的悖论里
提到的“反面”其实就是“本面的反面”,意义很清楚,这本身不形
成自指性;形成自指性的是“反面写的”:“反面写的”取决于反面
的内容,而反面的内容却又提到了“反面写的”也就是本面的内容。
这才是绕圈的地方。)如果这样解释还不明白的话,我们可以把书上
第n页的话改为:

        “从第n+1页开始,后面的各页中,至少有一句假话。”

这样就没有什么“本页”了。

    其次,这里第n页的内容是对它后面的各句话所作的叙述,而所有
后面这些话都决不会对第n页的内容作叙述,所以这里没有象双面卡片
那样的圈子。

    可是这的确是一个悖论。如果书上句句是真话——且慢,这绝对
不可能,书上每句话都说书上至少有句假话;所以一定至少有句假话。
我们假设第n页是最早开始讲假话的那页,它的那句假话就是“从第n+1
页开始,后面的各页中,至少有一句假话。”那么真话就该是“从第
n+1页开始,后面的各页中都是真话。”问题是,和开始的推论相同,
从第n+1页开始,后面的各页中说的就是后面各页里至少有句假话。

    都是无穷惹的祸。

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