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【科普】《你相信吗?》——悖论集。

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  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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悖论指在逻辑上可以推导出互相矛盾之结论,但在表面上又能自圆其说的命题或者理论体系,是辩证思维的结果,无疑是人类思想的结晶。古希腊的芝诺和英国的罗素都是对悖论有很大贡献的人。悖论能够提高人的思维能力,尤其是逻辑分析和推理能力。第二次和第三次数学危机的来源就分别是芝诺诡辩和康托尔提出的悖论,冲击了当时的数学体系,可以说极大地推进了数学的发展进程。悖论(paradox) 一词来自于希腊语“para+dokein”,意为“多想一想”,这个词的意义比较丰富,它包括了一切与人的直觉和日常经验相矛盾的数学结论,那些结论会使我们惊异无比。那么,现在开始吧。


  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【I】说谎者悖论
如果我说:“云附吧等级10级以上的人所说的话都是假话。”你们觉得这句话是真话还是假话?


2025-06-27 00:51:14
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  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【II】理发师悖论
假设Q班只有@若然不是诺澜 一人是学霸,并且班级立下了一个奇怪的规定:“凡是自己做不出题目的同学,由学霸负责教他们完成;同时学霸只能教自己不能做出题目的同学完成作业。”看似这个规定万无一失,但是请问若然自己怎么办呢?


  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【解析】
这是集合论悖论的通俗的、有故事情节的表述,其中肯綮在于制定规定时将全班同学分为了两类,而若然本身并不属于这两类人中的任何一类。若然如果完成作业,那么她是自己做得出题目的人,就不应该由若然(即她自己)完成;如果她不完成题目,则应该由若然(即她自己)教她完成,那么仍然是若然完成的题目。如果Q班存在不止一个学霸,那么这个问题自然就迎刃而解了。显然,这里也存在着一个不可排除的“自指”问题。


  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【III】连锁悖论
如果@星梦蝶之翼 考了100分,那么毋庸置疑,她是学霸。那么如果她考了99分呢?很多人还是会认为她是学霸,98分同样如此。但是她考了90分呢?或许有些认为是,有些认为不是了。我们是否可以这样想:她考90分是学霸,那么89分也是学霸……考1分也是学霸,考0分同样是学霸;或者她考了90分不是学霸,那么91分也不是学霸,同样考100分也不是学霸呢?


  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【解析】
这个悖论的关键在于我们仅仅只是跟着感觉走,没有严格的界限来界定学霸的标准,再加上滥用连续推理的方式,才形成了一个荒谬的悖论。从非学霸到学霸中间没有一个明确的界限,解决它的办法就是引进一个模糊的“类”。引例中考0分仍被认定为学霸、考100分也不被认定为学霸的现象在生活中不会出现,但是如果没有统一的标准,80分,或者90分,也是很难界定的。


  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【解析】
毫无疑问,这种解答方法是错误的,但是它错在哪里呢?其中错误在于把九月行进的路程分成无限段,并且认为这无限段路程需要在无限的时间内完成,这显然是不对的。引例的测量方法是:九月将逐次到达乌龟在前一次的出发点,这个时间为T’。对于任何T'’,可能无限缩短,但九月永远在乌龟的后面。关键在于这个T’无法度量T=S/(V1-V2)以后的时间。对此亚里士多德认为:在运动中领先的东西不能被追上这个想法是错误的,因为在它领先的时间内确实是不能被赶上的,也就是说,在乌龟没有被追上的这一段时间中不可能被追上,这是显而易见的。
而即使按照这种测量方法也可以得出结论,因为九月走到A点的时间是1,A到B的时间是0.1,B到C的时间是0.01……以此类推,追上乌龟的时间恰恰是个有理数:
1+0.1+0.01+…=1.11…[即10/9 ,与根据T=S/(V1-V2)=10/(10-1)=10/9得出的结论相同]
芝诺的这个悖论在十八、九世纪引起轩然大波,激发了第二次数学危机,极大地触动了牛顿与莱布尼茨创立的微积分体系。后来法国科学家以柯西为首建立了极限理论,又经过了德国数学家维尔斯特拉斯进一步的严格化,使极限理论成为微积分的坚定基础,基本化解了数学危机。
这其中也蕴含着很真切的哲理,《庄子·天下》中惠施有“一尺之捶,日取其半,万世不竭”之语。惠施的学说强调万物的共相,因而事物之间的差异只是一种相对的概念,并非是绝对,虽然有些荒谬,但意义非凡。


  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【V】康托尔悖论
“1厘米线段内的点与2厘米线段内的点一样多。”这个命题是真是假?


2025-06-27 00:45:14
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  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【解析】
这个命题并不能说错,若1厘米线段内的点为n,按照常规的思维2厘米线段内的点必然是2n,若2n=n,则n=0,1厘米线段内的点肯定不可能为0.但是1厘米线段内的点是无限个,2厘米线段内的点也是无限个,则这两个线段内的点是相同的。
康托尔借助这个悖论完成了数学革新,引发了第三次数学危机,由于集合概念已经渗透到众多的数学分支,并且实际上集合论成了数学的基础,因此集合论中悖论的发现自然地引起了对数学的整个基本结构的有效性的怀疑。第三次数学危机到目前还没有完全解决,需要更强有力的理论来触动。
这个悖论的同类悖论很多,如“偶数和自然数的个数一样多”等。


  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【VI】祖父悖论
一天,@夏侯翎玥dly 和朋友正在聊天,突然间一个自称夏侯的孙子的人出现,并开枪向夏侯射击,但是在子弹接近夏侯的胸膛时,这个人突然消失了,倒下的夏侯也站起身来。如果那个人真的是夏侯的孙子并且穿越到此刻射杀他的祖母,那么他就应该不存在,因为夏侯此时还没有后代。


  • 烟云琴弦落花意
  • 攻极必受
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【解析】
这个悖论的关键在于A和B之间存在因果关系。由事物A产生了事物B,如果B依靠“时间穿梭”之类的技能,到了B还未产生时并毁灭了A,那么这个因果关系不存在,那么B也不会产生。
对于“祖父悖论”,物理界就产生了平等历史(也叫“平行宇宙”)的说法,也就是网络流行语中的“位面”。如果的确可以时空穿梭,如爱因斯坦的狭义相对论首次提出:时间是相对的。并推断:如果人以接近光速旅行,那么时间对他来说就会停滞的理论,那么祖父悖论会是一个极大的阻碍。唯一可以解释的就是产生了一个新的平行宇宙。
时空旅行是人类梦寐以求的行为,从科幻小说家赫伯特·乔治·威尔斯所著的《时间机器》伊始就是如此,这也是对现代物理的极大考验。


  • 若然不是诺澜
  • 攻极必受
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在楼主黑完吧里所有人前先来占一楼


  • 夏侯翎玥dly
  • 强攻于毅
    13
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不是应该还有一个蓝绿色不分的色盲悖论吗


  • 赫萝丷
  • 强攻于毅
    13
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楼主黑的漂亮抢先留个名


2025-06-27 00:39:14
广告
  • 冰封dororo
  • 攻极必受
    14
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不错,虽然都看过,求无限猴子悖论


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