伽利略悖论让人见识了无限集合的惊人特性。在他最后的科学著作《两种新科学》里,伽利略写出了这个关于正整数的矛盾陈述。
首先,部分数属于平方数,其它则不是;因此,所有数,包含平方数和非平方数的集合必定大于单独的平方数。然而,对于每个平方数有且只有一个对应的正数平方根,切对于每个数都必定有一个确定的平方数;所以,数和平方数不可能某一方更多。这个悖论虽然不是最早但也是早在无限集合中运用一一对应的例子。伽利略在书中总结说,少、相等和多只能描述有限集合,却不能描述无限集合。
19世纪德国数学家格奥尔格·康托尔,也是数集理论的开创者,使用了相同的手法否定了伽利略的这条限制条件的必要性。康托尔认为在无限数集中进行有意义的比较是可行的(康托尔认为数和平方数这两个集合的大小是相等的),在这种定义下,某些无限集合肯定是比另一些无限集合大。伽利略对后继者在无穷数上的突破的预测惊人的准确,伽利略在书中写到,一条线段内所有点的数目和比此更长的线段上点的数目相等,但是伽利略没有想出康托尔的证明法,即线段上所有点的数比整数大。
.
.
悖论五节约悖论
假设经济衰退,全社会所有人都选择把钱存进银行,社会总需求因此下降,社会总资产反而更少。
节约悖论是指在经济萧条时期所有人都把钱存进银行,社会总需求会下降,反过来全社会的消费水平下降、经济增速减缓,全社会的资产总数也就下滑。悖论认为个人资产增值的同时,全社会资产反而减少,或者再放开了说,储蓄额的增加在荼毒经济,因为传统认为个人储蓄有益社会,但是节约悖论认为大规模的储蓄会对经济造成伤害。如果所有人都把钱存进银行,账面上个人的资产会增值,但是全社会总体的宏观经济趋势会下降。
.
.
悖论六匹诺曹悖论
如果匹诺曹说:“我的鼻子马上会变长。”结果会怎样?
当匹诺曹说:“我的鼻子马上会变长。”,匹诺曹悖论属于谎言悖论的一种。
谎言悖论是一种哲学和逻辑悖论,就像“这句话是假的。”认为这句话是真的或是假的都会导致矛盾或者悖论的形成。因为如果这句话是真的,按照字面意思这句话就是假的;如果这句话是假的,按照字面意思,也就是说这句话其实是真的。
匹诺曹悖论不同于传统谎言悖论的地方在于,悖论本身没有做出语义上的预测,例如“我的句子是假的。”
匹诺曹悖论和匹诺曹本身没有关系,如果匹诺曹说“我生病了”,这句话是可以判定真伪的,但是匹诺曹说的是“我的鼻子马上会变长”,就无法判定真伪,我们无法得知匹诺曹的鼻子到底会不会变长。
.
.
悖论七理发师悖论
小城里的理发师放出豪言:“我只帮城里所有不自己刮脸的人刮脸”。那谁来给他刮脸?
假设你路过一家理发店,标语上写着:“你给自己刮脸么?如果不是,请允许小店帮您刮脸!我只帮城里有所不自己刮脸的人刮脸,其他人一概不刮。”这个简单的介绍足够让你走进这家理发店了,但是接下来你发现了问题——理发师给自己刮脸么?如果他给自己刮脸,那么他就违反了只帮不自己刮脸的人刮脸的承诺,如果他不给自己刮脸,那么他必须给自己刮脸,因为他的承诺说他只帮不自己刮脸的人刮脸。两种假设都导致这句话说不通。
理发师悖论由英国数学家、哲学家、社会的先知、言论自由最勇敢的斗士勃兰特·罗素教授于20世纪初提出。悖论的发表带来的巨大难题改变了整个20世纪数学界的研究方向。
理发师悖论中,条件规定“帮自己刮脸”,但只帮自己刮脸的男人的集合无法建立,即使这个条件非常简单,但是无法确定理发师应不应该在这个集合内。所以两种条件都会导致矛盾。
所有对理发师悖论的解答都将目光限定在可能的集合类型上。罗素自己提出了一套“类型理论”,这套理论将语句分为不同级别:最低级别是关于个体的语句,第二层级别是关于个体集合的语句,以此类推。这种理论避免了包含所有集合但不包含自身的全集,因为两种语句属于不同类型——即不同级别。
罗素悖论的解答方案中最受欢迎的应该是策梅洛-弗兰克尔公理化集合论。这种公理化集合论限制了对简单集合论的随意假设,因为如果给出一个限定条件,你总是能指定出恰好符合条件的集合。但是在策梅洛-弗兰克尔公理化集合论中,你只能从给定个体入手,从中挑选内容形成集合。也就是说,不用先假定有一个包含所有集合的全集,也避免了将包含所有集合从包含了自身的集合中剔除出来(实际上并不包含)。你用不着构思步骤、建立个别、再将这个分支集合划入任何给定集合。
理发师悖论的一种解决思路:换成女理发师。
.
.
悖论八生日问题
这么几个人里就有两个人同天生日,怎么可能?