悖论为什么会存在(语言表达有限)
“悖论”它不仅是一个非常吸引人的词语,而且它还是逻辑学和数学推理中的一个特殊专有的概念名词。所谓“悖论”,是指如果一个命题a被承认,它就可以被推断为非a命题;相反,如果我们承认它不是a,我们可以推导出a。那么,这个矛盾的命题a就会被称为“悖论”。如果你认为这个定义太抽象,请看下面生动的描述:
现在有一台正常运行的计算机,它的反应很快,并且只在瞬间判断问题。假设计算机在红灯时说“是”,绿灯时说“否”。现在它被要求判断并回答“下一次绿灯是否亮”。输入问题后,计算机开始运行。结果,人们发现这台倒霉的电脑一直疯狂地闪烁着交通灯。他感到困惑的原因其实很简单:如果他回答“是”,这意味着下面的灯确实是绿色的,但按照程序,“是”必须打开红灯;如果它回答“否”,这意味着下面的指示灯不是绿色的,但根据程序,它回答“否”并再次亮起绿色,因此计算机是疯狂的,因为它不知道该做什么。
这个小故事直观地描述了“悖论”的特征,即它使人陷入一个奇怪的自相矛盾和两难的怪圈。悖论使人们既迷恋又困惑,在强烈的吸引力中揭示其神秘性和陌生性,引起人们的普遍关注和思考。
真话还是假话
据说在古希腊一个叫克里特岛的地方,有一个传说叫伊比芒德。证实他独特性的一个细节是,伊比蒙已经睡了57年。
有一天,伊比蒙德突然说:“克里特人都是骗子。”本来,人们服从哲学家的判断,但这种所谓的上帝意志是真是假却引起了人们的争议。几乎所有深入调查的人都不由自主地卷入了由伊比芒德引起的漩涡。
原因并不难理解:人们假设说谎者总是说谎,而非说谎者总是说实话。如果伊比蒙说的是实话,那么所有克里特人都是骗子,但伊比蒙是克里特人,那么他说的一定是谎言。这样就有了矛盾,;如果伊比蒙的话是假的,那么所有克里特人都不是骗子,而是说实话,因为伊比蒙是克里特人,他说的一定是真的,结果仍然不一致。这真令人困惑。从逻辑推理的角度来看,上述推理严谨合理,但结论令人发狂。伊比蒙德的判决怎么可能既是谎言又是事实?那么,这就是中著名的“说谎者的悖论”,这个悖论反映了这个逻辑中的不可避免的一些矛盾。
从这个例子中,我们可以清楚地看到悖论的特点:在确定结论的前提下,经过一系列严格的推理,我们得出否定前提的结论。
分身乏术的镇长
荷兰语的翻译来自荷兰,意思是“低地国家”。因为荷兰的地势比较低,因此呢荷兰的河流比较密集、从而形成了沟壑交错的特殊地貌。正是因为这种奇怪的特殊的地理条件,荷兰才会出现了许多大大小小的城镇。
为了便于管理,每个小镇都有一位市长。首先,必须指出,没有人同时担任两个或两个以上城镇的市长,也没有一个城镇由两个或两个以上的人领导。在排除这些特殊情况后,应该仔细解释一下,这些市长中有一些居住在他们服务的城镇,人们习惯称他们为"常住市长";;其他人住在其他城镇,被称为“非居民市长”。这没什么可大惊小怪的,直到有一年,荷兰为这些“非居民市长”开辟了一块土地。这项法令颁布后,奇怪的事情发生了。
随着经济的发展,这个特殊的地区变得越来越繁荣,面积也越来越大。“非居民市长”他们的数量正在持续增加,没过多久,这一地区就慢慢的形成了新的城镇。很显然的是,新的城镇应该设立镇长这个职务,这也是大家都可以接受的。但是在选出市长后,人们发现了一个无法解决的问题:这个镇的市长住在这个镇上吗?
如果市长居住在该镇,他将成为“常住市长”,但如前所述,荷兰已经为无法居住在自己城镇的市长留出了这一特殊区域。换个角度来讲,只有“非居民市长”才可以住在这里,所以说呢从某种角度来说,市长是不能住在这个镇上。那么,如果市长不住在这个镇上,他就会成为“非居民市长”,而这个“非居民市长”应该是可以住在这里的。这真的让人很困扰,不知道该怎么办,因为市长没有技能。
令人纠结的卡片
“是什么样的卡片才会让人纠结?”英国数学家p.e.b.佐顿精心设计的“矛盾卡片”。如果你对动手操作感兴趣,你也可以复制这些卡片,然后慢慢思考琢磨其中的奥秘。
需要注意的是,所谓的矛面和盾面是指卡的正面和反面。为了一目了然,便于直观分析,添加了显著标记。但这并不是“矛盾牌”的焦点。这张卡片的神秘之处在于双方的判决。
还没发现什么神秘的东西吗?没关系,请跟随提示进入推理:如果矛面上的句子“卡的外另一面的句子是正确的”为真的,即另外一面的句子,即盾面上的句子是正确的,而盾面上的句子是“牌的另一面的句子是错误的”,如果这句话是对的,则表明另一面的句子,即矛面,应该是错误的,从而导致前后判断的矛盾;同样,如果矛面上的“卡的另一边的句子是正确的”这句话是错误的,那么可以推断出另一边的句子是错误的,而盾面上的句子是“卡的另一边的句子是错误的”,这仅仅是确认了矛面上的错误判断,即,事实上呢,盾牌表面上的句子是正确的,这导致了相互矛盾的判断。以上分析是从矛面到盾面。您还可以从盾面到矛面进行分析。结果仍将陷入两难境地。
这种是或否的情况就像一个“圆形”黑洞。但从表面上看,推理确实没有缺陷。人们似乎无缘无故地陷入矛盾之中,这真是令人困惑和纠结。
为何出现悖论
你可能会问:这样一个奇怪的悖论是怎么出现的?从这个发展过程中不难看出,悖论是怎么产生的,它的根源是客观世界的一些内在矛盾罢了,人类的能力是有限的,对于世界的认知水平,是一个逐步提高的过程。只能在不同时期,不同层次,从浅到深,从低到高把握事物的规律。因此,即使是公认的科学理论,也只是对一定时期,一定水平,一定领域客观规律的局部反映,不一定全面,严谨,人们对事物的认识会随着时间的推移而变化。例如,长期以来,人们认可和接受的数字是一个自然数,人们习惯于从较大的数字中减去较小的数字。后来,为了表示事实相反意义上的数量,引入了负数的概念,因此从较小的数字中减去较大的数字不再荒谬。这也说明了,认知的变化还有科学的理论,他们绝非绝对的真理,为悖论提供的合理的“支持”。
悖论带来了什么
下一个问题是研究悖论的意义是什么?答案是悖论将对促进人类认知能力和科学发展起到积极作用。下面两个著名的例子可以说明这一点。
毕达哥拉斯悖论。毕达哥拉斯是古希腊最杰出的数学家。西方理论数学的创始人创立了著名的毕达哥拉斯学派。“所有数字都可以表示为整数或整数的比率”是该学派的数学信念,并被广泛接受。学校最引以为傲的数学成就是发现了“毕达哥拉斯定理”,也被称为“百牛定理”,因为它屠杀了100头牛来庆祝。“毕达哥拉斯定理”这个定理的发现曾动摇了公众对数学的信仰。
当他想到“边长为1的正方形的对角线长度”时,这所学校的一名成员希帕索斯遇到了一个令他困惑的情况。因为这相当于找到直角边为1的等腰直角三角形的斜边l。根据毕达哥拉斯定理,L2=12+12=2,以及12=1,22=4,12<L2<22,因此可以得出结论,l介于1和2之间。因为1和2是两个连续的整数,所以l不是整数,而是分数;设L=是约化分数,那么n和m是互质,L2=()2=2,我们可以推导出M2=2n2。。。①, 即M2为偶数,M为偶数(否则M2为奇数,导致矛盾);① 设P2=2n,即分数P2=4m,与P2=2n并不矛盾。
很明显,它既不是一个分数,也不是一个分数。“犯罪者”希帕索斯付出了生命的代价,但这并不能阻止人们重新思考和引入一个新的数字——无理数。现在,当人们很容易用它来表达这个结果时,谁能想到这样的数字引起了巨大的恐慌呢?
下降悖论。亚里士多德是古希腊落体研究的代表人物。他的下落运动定律——不同重量物体从高空下落的速度与它们的重量成正比,这一点得到了广泛认可,因为它与日常生活的事实非常接近。
16世纪,意大利著名天文学家和物理学家伽利略质疑这一“权威结论”,于是1589年出现了“比萨斜塔实验”。在众目睽睽之下,伽利略让两个不同重量的铁球同时自由下落。结果,两个铁球同时落下。此外,伽利略还进行了以下假设推导:
“物体越重,下落越快”的假设是正确的。然后,现在有两个物体a和B。a的重量超过B。根据假设,a比B下降得快;然后,将两个对象a和B固定在一起,得到对象C。显然,C的权重更大。不过,根据这个假设,C应该下降得最快。
通过分析C下降时的情况,可以发现C是由a和B组成的,重a的速度比轻B
的速度快。这样,a越快,拉得越慢的B在前面,B越慢,拉得越快的a在后面。因此,在B的影响下,a和B的下降速度(即C)应在a和B各自的自由下降速度之间。也就是说,C的下降速度比a慢。这与之前的结论“C下降得最快”相矛盾。
伽利略采用了“用另一种方式来对待另一个身体”的方法,用亚里士多德的判断作为严格推导的前提,得出了与前提相矛盾的结论,逻辑上推翻了亚里士多德根深蒂固的结论,为现代物理学的发展奠定了重要的基础。
总之,悖论的出现使人们既高兴又担忧。幸运的是,这一悖论是客观存在的。它将激发人们创造性地探索和重新思考的欲望,这往往会给人类带来新的思想和理解;令人担忧的是,数学家们在面对悖论时突然陷入逻辑的两难境地,目前还没有完美的解决方案。但我们有理由相信,悖论是开辟新领域的“垫脚石”。事实上,数学史上的三次数学危机都是由悖论引起的,悖论可能为世界打开一扇新的大门。
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