數學上的三大危機——羅素悖論

2021-01-14 耳聽數學

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。

說到羅素悖論,大家可能會感到很陌生,心中不免會覺得又是一個什麼自己聽不懂的高級玩意,但如果我將它換一個說法叫「理髮師悖論」,你可能就很容易明白了。羅素提出這麼一個問題,說「在一個城市裡有一位理髮師,他在打廣告的時候說到:本人的理髮技藝那是相當的好,許多人都是大為稱讚的,為感謝各位的肯定,本人決定,將為本城中所有不給自己刮臉的人刮臉,並且我也只給這些人刮臉。這樣一來,找他刮臉的人十分的多,而且都是那些不給自己刮臉的人。可是,有一天,他無意中看了眼鏡子,自己的鬍子也長長了,於是他拿起刮子準備給自己刮臉。那麼請問,他能不能給自己刮臉呢?」如果他不給自己刮臉,那麼他就屬於廣告詞裡「不給自己刮臉的人」,這樣一來,他就應該給自己刮臉,可是他如果給自己刮臉了,他又屬於「給自己刮臉的人」,這樣的話,他就不能給自己刮臉了。這就是被稱為理髮師悖論的羅素理論,看起來是一個很簡單的悖論,但是它卻引發了數學史上的第三次危機。

在當時康託爾的集合論幾乎立起了整個數學大廈,集合論成為現代數學的基石,「一切數學成果可以建立在集合論的基礎上」這一發現使數學家們為之陶醉。可羅素提出的這個悖論卻使集合論產生了危機,於是就在當時的數學界和邏輯學界引起了極大震動。

羅素是在1901年發現了「悖論」,第二年他把這個悖論告訴了弗雷格(德國著名的邏輯學家),而弗雷格在他的關於集合的《算數的基本法則》完稿付印時,收到了羅素的關於這一悖論的信,這樣一來,就使得弗雷格自己建立的數學大廈搖搖欲墜,於是弗雷格只能在自己的著作後面寫到「一個科學家所碰到的最倒黴的事,就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。」

後來,許多數學家通過建立改良後的集合論來解決羅素悖論,羅素悖論在推動數學的發展中起了一個巨大的作用。


相關焦點

  • 羅素悖論引發第三次數學危機
    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」。
  • 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。
  • 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。
  • 史上三大數學危機——你知道嗎?
    這一結論的悖論性表現在它與常識的衝突上:任何量,在任何精確度的範圍內都可以表示成有理數。這就在當時直接導致了人們認識上的危機!這就是英國數學家羅素提出的著名的羅素悖論。羅素悖論的可怕在於,它不像最大序數悖論或最大基數悖論那樣涉及集合高深知識,它很簡單,卻可以輕鬆摧毀集合理論!
  • 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?
  • 數學手抄報:羅素_數學手抄報_教育_太平洋親子網
    3.6 羅素其實,在羅素之前集合論中就已經發現了悖論。如1897年,布拉利和福爾蒂提出了最大序數悖論。1899年,康託爾自己發現了最大基數悖論。但是,由於這兩個悖論都涉及集合中的許多複雜理論,所以只是在數學界揭起了一點小漣漪,未能引起大的注意。羅素悖論則不同。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。
  • 數學史上的三大危機
    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。1900年,國際數學家大會上,法國著名數學家龐加萊就曾興高採烈地宣稱:「……藉助集合論概念,我們可以建造整個數學大廈……今天,我們可以說絕對的嚴格性已經達到了……」可是,好景不長。
  • 數學史上的「三大危機」,除了無理數危機你還知道哪一個?
    第二次數學危機:無窮小危機本次數學危機是由一個叫做「芝諾的烏龜」數學悖論引出的,當然由這個問題引出的還有很多關於無窮小的變種悖論。說海神之子阿基琉斯的跑步健將,而一隻烏龜一般跑得很慢,在這個場景下,芝諾提出了一個悖論場景,他認為阿基琉斯追不上烏龜。
  • 糾正李永樂老師的數學錯誤,講講真正的羅素悖論是什麼?
    備受全網千萬粉絲喜愛的知名網絡科普大咖李永樂老師,居然犯了一個極大的錯誤,講錯了第三次數學危機中的羅素悖論,也就是說,你從李永樂那裡聽到的羅素悖論,居然是假的,也許你就是被李永樂誤導的百萬觀眾中的一員。我自從揭發李永樂講了假羅素悖論之後,有很多網友向我詢問,真正的羅素悖論又是什麼?所以在這裡給網友們答疑解惑,講講真正的羅素悖論究竟是什麼?
  • 數學最重要的基礎理論——羅素悖論
    點 擊 查 看1874年,德國數學家康託爾創立了集合論,並很快滲透到數學的大部分分支中,成為數學最重要的基礎理論之一。1902年,英國數學家、哲學家羅素提出了一個悖論對集合論進行質疑,這個悖論就是著名的「羅素悖論」。
  • 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。
  • 數學上的三次危機
    這次危機就沒那麼簡單了,由於邏輯的數學化,數理邏輯這門學科得以誕生,之後在19 世紀70 年代,康託爾創立的集合論成為了現代數學的基礎。康託爾而這也是這次危機的直接來源,這次危機發生的代表是一系列悖論的產生,其中影響最大的便是1902 年的羅素悖論羅素關於羅素悖論的數學表達法比較繞口。
  • 第三次數學危機
    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。
  • 《易簡·微哲學》:「羅素悖論」李永樂老師你搞錯了!
    在一期關於《第三次數學危機》的節目中,李老師講到了數理邏輯領域的《羅素悖論》並將羅素悖論跟大數學家康託爾的集合論聯繫在一起。其實羅素悖論根本不是針對康託爾,而是弗雷格,李永樂老師你搞錯了!誰是弗雷格呢? 弗雷格全名弗裡德裡希·路德維希·戈特洛布·弗雷格,是德國數學家、數理邏輯學家、哲學家。
  • 「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。
  • 歷史上有意思的三次數學危機
    在數學的歷史上,有過三次比較重大的危機,第一次是關於無理數的,這次危機把畢達哥拉斯的數學王朝推翻,第二次數學危機是關於微積分的,是常識跟數學之間的契合的問題;第三次數學危機發生在二十世紀初,這次危機涉及到了數學中最基礎的大廈,差點把整個數學理論推翻重來。下面我來跟大夥聊聊這三次有意思的事件。
  • 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。
  • 1901年春天,羅素發現了「理髮師悖論」
    1901年春天,羅素發現了後來被所有研習邏輯學和數學的學生熟知的「理髮師悖論」。開始時,他試圖將數學建立在邏輯學基礎上,認為可以很快輕鬆地解決該悖論提出的難題。但是到了那年末,他開始意識到,某種基本的東西出了差錯。
  • 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。