第三次數學危機是什麼?這次數學家都弄瘋了!——理髮師悖論

2020-12-06 鈴木歐

各位觀眾大家好,我是鈴木歐。

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。所謂悖論就是怎麼說都不對。

他說,假如有一個村子,村子裡有一個理髮師,這個理髮師,他在自己的店門口立了一塊牌子,說我給且僅給自己不刮鬍子的人刮鬍子。也就是說,如果你自己給自己刮鬍子,那我就不給你颳了。如果你要是不給自己刮鬍子,那你來我這,我就給你刮鬍子,不要錢我也給你刮。那麼羅素就問了,假如真的有這樣一個理髮師的話,他應不應該給自己刮鬍子呢?他如果給自己刮鬍子,他就是一個給自己刮鬍子的人。那麼他不應該給自己刮鬍子,對不對?按他的說法。他如果不給自己刮鬍子,他就是一個不給自己刮鬍子的人。他就應該給自己刮鬍子,他到底給不給自己刮鬍子?

羅素為什麼要提出這麼一個奇怪的一個問題?——他實際上是要詰難當時的德國數學家康託爾

格奧爾格·康託爾

2、康託爾提出了集合理論,集合理論被認為是現代數學的基礎。用集合去解釋現代數學中的一些問題。這個理論後來被人們稱為——人類純智力活動的最高成就。

這麼偉大的一個人,他也其實早就發現了一個問題,就是它這個集合裡面有點瑕疵。但是別人說的這麼厲害,他就沒說,但是他不說,人家羅素說啊,總去問他。

3、這個集合理論有什麼問題呢?咱們首先說一下集合。

集合有三個特點;

①確定性,每一個元素必須是確定的。

②互異性,每兩個元素都不能相同。

③無序性,這些元素沒有什麼排列的順序

舉個例子,比如說有一個集合A,集合A有三個元素: {1,2,3 }。有一個集合B,這個B是所有的偶數,: {X| X是偶數 },這個也是一個集合。不止是數字可以,你比如說拖拉機的集合,這個也可以。所有拖拉機和到一塊構成一個集合。但有些東西不能構成集合,比如說美女的集合。美女!美女不能構成集合。為什麼呢?你覺得她美,我覺得她不美,是吧!這不是確定的。那麼對於集合來講,有一種關係叫屬於。

比如說1,他是集合A的元素,寫作1∈A,這個元素屬於A,是吧! 2是偶數,所以它是B集合的元素,叫2∈B,3是一個奇數,它不是B的元素,所以叫3不屬於B的元素,所以叫3不屬於B。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。如果我們說,這個集合A它是屬於自身的,如果它屬於自身,它就不滿足這個定義。它不滿足這個定義,它就不應該屬於自身,A不屬於A,對吧?這不矛盾了嗎!!那麼如果A要是不屬於A呢?

如果A要是不屬於A,它滿足定義——它滿足定義它就應該屬於A,對不對?

這樣一來,集合就出現了一個很嚴重的問題。那麼這件事情到目前為止還沒有被人類完美的解決,所以這件事就被稱為第三次數學危機。

康託爾一次一次地經受著羅素地詰難,他又解釋最後不了,所以康託爾最後瘋掉了。最後死在自己工作的哈勒大學精神病院裡面。

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    第三次數學危機,首先要從一個數學加羅素開始
  • 「理髮師悖論」引發第3次數學危機,至今已100多年,無人破解
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    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
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  • 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。