羅素悖論引發第三次數學危機

2021-01-14 xuxiaofeng




羅素


在某個城市中有一位理髮師,他的廣告詞是這樣寫的:「本人的理髮技藝十分高超,譽滿全城。我將為本城所有不給自己刮臉的人刮臉,我也只給這些人刮臉。我對各位表示熱誠歡迎!」來找他刮臉的人絡繹不絕,自然都是那些不給自己刮臉的人。可是,有一天,這位理髮師從鏡子裡看見自己的鬍子長了,他本能地抓起了剃刀,你們看他能不能給他自己刮臉呢?如果他不給自己刮臉,他就屬於「不給自己刮臉的人」,他就要給自己刮臉,而如果他給自己刮臉呢?他又屬於「給自己刮臉的人」,他就不該給自己刮臉。不論哪一種情況,矛盾都是不可避免的。


這就是英國著名數學家、邏輯學家、哲學家羅素於1903年6月16日提出的轟動一時的「羅素悖論」。


19世紀下半葉,德國數學家康託爾創立了著名的集合論,在集合論剛產生時,曾遭到許多人的猛烈攻擊。但不久這一開創性成果就為廣大數學家所接受了,並且獲得廣泛而高度的讚譽。數學家們發現,從自然數與康託爾集合論出發可建立起整個數學大廈。因而集合論成為現代數學的基石。「一切數學成果可建立在集合論基礎上」,這一發現使數學家們為之陶醉。


1903年,一個震驚數學界的消息傳出:集合論是有漏洞的!這就是英國數學家羅素提出的著名的羅素悖論。羅素的這條悖論使集合論產生了危機。它非常淺顯易懂,而且所涉及的只是集合論中最基本的東西。所以,羅素悖論一提出就在當時的數學界與邏輯學界內引起了極大震動。德國的著名邏輯學家弗雷格在他的關於集合的基礎理論完稿付印時,收到了羅素關於這一悖論的信。他立刻發現,自己忙了很久得出的一系列結果卻被這條悖論攪得一團糟。他只能在自己著作的末尾寫道:「一個科學家所碰到的最倒黴的事,莫過於是在他的工作即將完成時卻發現所幹的工作的基礎崩潰了」。


事實上,早在羅素悖論發現以前,就已經出現了布拉裡·福蒂(Burali-Forti)悖論和康託(G.F.L.P.Cantor)最大基數悖論。但由於這兩個悖論涉及的概念較多,並沒有引起人們的注意,而羅素悖論不同,它只涉及集合的幾個最基本概念,集合、元素、屬於,其構成十分清楚明晰。另外,如果以邏輯的術語代替集合論中的術語,以邏輯定義的性質代替集合論中定義的集合的性質,則羅素悖論可由最基本的邏輯概念的形式中推出。這表明,羅素悖論不僅觸及到整個數學基礎的理論,而且還牽涉到邏輯推理論證。因此,這個悖論的出現引起了西方數學界、邏輯學界極大震驚,導致了數學發展史上的第三次數學危機。為了解決這個悖論,20世紀初整個數學界投入了極大的精力。

《中國科學報》 (2015-06-12)



相關焦點

  • 科學網—羅素悖論引發第三次數學危機
    這就是英國著名數學家、邏輯學家、哲學家羅素於1903年6月16日提出的轟動一時的「羅素悖論」。 19世紀下半葉,德國數學家康託爾創立了著名的集合論,在集合論剛產生時,曾遭到許多人的猛烈攻擊。但不久這一開創性成果就為廣大數學家所接受了,並且獲得廣泛而高度的讚譽。數學家們發現,從自然數與康託爾集合論出發可建立起整個數學大廈。因而集合論成為現代數學的基石。
  • 羅素悖論與第三次數學危機
    1919年,英國數學家羅素提出了一個有趣的問題:村裡有一個理髮師,他為自己定了一條店規-他只給村裡不給自己刮臉的人刮臉,那麼按照這個規矩理髮師該不該給他自己刮臉呢?很明顯這是一個悖論,理髮師的位置非常尷尬,兩類群體他都不屬於,那麼他的歸屬在哪兒?按理說,如果對於兩個分類標準明確而且對立的群體而言,某個人歸屬肯定是非此即彼。比如,我們定義此時此刻有北京戶口的人是北京人,那麼所有人一下子就被分成了兩類-北京人和非北京人。
  • 數學上的三大危機——羅素悖論
    上一次,我們談了第二次數學危機,今天我們繼續來談一談第三次數學危機——羅素悖論。
  • 集合論的漏洞:全體自然數和羅素悖論,第三次數學危機延續至今
    兩者的差異和衝突便是第三次數學危機的導火線,說白了,兩者的分歧就是無窮大數的存在性問題。潛在無窮認為數字沒有限制,它永遠是向前延伸的。實在無窮則認為存在全體自然數,無窮大數也是整體裡的一部分。這和微積分有點相似啊!那潛在無窮和實在無窮的問題該怎麼解決?
  • 他提出的這個悖論引發了第三次數學危機,來看看到底是怎麼回事
    集合論是「現代數學」的基礎,幾乎每一個分支都是建立在「集合論」的基礎之上的。「集合論」的誕生之初,在「分析的嚴格化」思想的指導下,徹底地解決了由「微積分」引發的第二次數學危機。在那一次危機中,「集合論」成為了「近代數學大廈」的基礎。
  • 第三次數學危機
    >第三次數學危機產生於十九世紀末和二十世紀初,當時正是數學空前興旺發達的時期。康託爾曾經證明過不存在最大的基數,羅素對此有些疑惑,認為以世界上所有的集合為元素構成的集合應該是最大的(因而具有最大基數),這樣他就發覺其中有些矛盾,開始的時候他也覺得這件事也許沒什麼大不了的,也許是在什麼地方繞住了,但是他左思右想仍無法繞過來,結果產生了著名的羅素悖論,引起了關於數學基礎的新的爭論,從而造成了數學史上更為嚴重的關於數學基礎的第三次危機。
  • 集合論的漏洞:所有自然數和羅素悖論,第三次數學危機持續至今
    與初中數學相比,高中數學有一個巨大的斷裂層,學生會感到難以接觸剛開始。第一次接觸是設定的,這是學生開始看數學奧秘。集合的概念並不難,他是把一堆元素放在一起形成一個整體。高中教授的設置相對簡單,事實上集合已經滲透到了數學的大部分分支。
  • 數學故事——第三次數學危機
    1897年,福爾蒂揭示了集合論中的第一個悖論。兩年後,康託發現了很相似的悖論。1902年,羅素又發現了一個悖論,它除了涉及集合概念本身外不涉及別的概念。羅素悖論曾被以多種形式通俗化。其中最著名的是羅素於1919年給出的,它涉及到某村理髮師的困境。理髮師宣布了這樣一條原則:他給所有不給自己刮臉的人刮臉,並且,只給村裡這樣的人刮臉。
  • 3分鐘了解數學史上的第三次數學危機
    在二十世紀以前,數學經歷了極大地兩次考驗。第一個是不可度量的發現,第二個就是微積分基礎的爭論。數學史上的第二次數學危機已經基本解決。嚴格的來說,微積分理論是以實數理論為基礎的,而嚴格的微積分理論又是以集合論為基礎的。即使集合論的相容性尚未證明,但很多人認為解決它這只是時間長短的問題。1900年在巴黎舉行的數學家大會上龐加萊這樣說道:今天我們可以宣稱,完全的嚴格性已經完全達到了!
  • 「培裡悖論」理髮師刮臉引發的第三次數學危機
    去網上搜索培裡悖論,看到標準定義的小編,一臉懵逼。雖然知道什麼是音節,也知道什麼是表達式,也知道啥是最小的正整數。但是湊在一起我咋就是看不懂呢?話不多說,先上定義。是不是小腦袋瓜子嗡嗡的,其實培裡悖論可以用一個很簡單悖論代替-理髮師悖論。在美國一個著名城市裡,有一位技藝高超的理髮師。剛開始做生意,肯定要打出知名度,要做廣告。
  • 「理髮師悖論」引發第3次數學危機,至今已100多年,無人破解
    一旦「危機」得到合理的解決,那麼對於整個數學界來說,都是一場革命!目前,數學界一共存在著3大危機,分別為集合、無理數、微積分等數學概念,第一個數學危機發生於公元前5世紀,是一場「無理數」危機,當時希波斯發現等腰直角三角形的斜邊永遠無法用最簡整數比來表示,從此數學界中的「無理數」定義被首次發現。
  • 第三次數學危機是什麼?這次數學家都弄瘋了!——理髮師悖論
    我們之前講過第一次和第二次數學危機,今天我們來講第三次數學危機。第三次數學危機,首先要從一個數學加羅素開始伯特蘭·羅素>1、羅素,他提出一個悖論,叫做理髮師悖論。這就是集合中的一些基本問題,咱們來說一說羅素的理髮師悖論到底想說明什麼呢?他其實想說,康託爾集合都面臨一個很嚴重的自相矛盾的地方,就是假如我定義,有一個A,這個集合A= {X| X不屬於A }這個集合的意思是所有不屬於自身的集合的集合!這個說法有點繞,所有不屬於自身的集合的集合!那我就問,問這個集合它應不應該屬於自身。
  • 第三次數學危機是什麼
    第三次數學危機,首先要從一個數學加羅素開始
  • 數學上的三次危機
    但是到了17 世紀,數學內部有限與無窮的矛盾引發了第二次數學危機,其實這次危機雖然發生在17 世紀,但是其根源可以追溯到公元前450 年的芝諾四悖論。這其中我們比較熟悉的就是阿基裡斯追龜問題,阿基裡斯追龜問題告訴了人們一個深刻的道理,那就是無窮多的數的和,其結果並不是無窮大,而是會收斂於一個極限的數值。
  • 羅素悖論與數學危機
    數學中,集合是一個極樸素的概念,直觀上「一堆東西」放一起就可以說構成集合。
  • 格物致知丨第三次數學危機,理髮師逼瘋所有數學家的故事
    魏爾斯特拉斯「分析算術化」運動雖然一次性地解決了數學史兩大危機,但是卻也引發了第三次數學危機,這場數學危機持續至今,讓整個數學大廈岌岌可危。如果是第一次、第二次數學危機僅僅影響的是整個數學大廈的建造問題,那麼第三次數學大廈直接動搖的是整個地基,因為涉及的是數學基礎問題。因為羅素悖論只涉及最基本的集合論概念:集合,元素,屬於和概括原則,它的構成十分清楚明白。這個悖論的出現說明以往的 樸素集合論 中包含矛盾,因而以集合論為基礎的整個數學就不能沒有矛盾。
  • 數學史上的3次數學危機
    在數學的發展史上,大大小小的矛盾出現過很多,但很少能威脅到整個數學基礎理論,甚至引起危機。即便是千百年來人們對歐幾裡得幾何公理第五公設的疑惑,也不曾造成數學上的危機,且最終成就了羅巴切夫斯基幾何和黎曼幾何。數學史上共出現三次數學危機,每次都是由於悖論的發現而深刻和廣泛的影響了數學基礎。
  • 三次數學危機如何破解?第三次危機遺留至今,暫無完美方案
    對無理數和無窮概念的研究和拓展成功的化解了第一次數學危機,人類開始探究新的數學領域。就這樣整個數學基廈安穩的度過了2000餘年,直到牛頓。我們知道微積分是牛頓和萊布尼茨奠基起來的。有了微積分後,那時的人們可以解決許多前所未有的問題,比如精確測量邊界曲折的土地面積,也可以出測量一條曲線的長度。
  • [趣味數學]數學史上的三次危機
    悖 論 的 產 生 --- 第 三 次 數 學 危 機  數學史上的第三次危機,是由1897年的突然衝擊而出現的,到現在,從整體來看,還沒有解決到令人滿意的程度。這次危機是由於在康託的一般集合理論的邊緣發現悖論造成的。
  • 第三次數學危機及其意義
    第三次數學危機及其意義內容提要第三次數學危機及其意義(人物、危機產生、危機終結及意義)第二次數學危機及其意義(人物、危機產生、危機終結及意義