伯特兰•罗素是英国著名的哲学家、数学家、散文作家和社会改良主义者,1872年5月出生于威尔士的特雷克,祖父约翰•罗素勋爵在维多利亚女皇时代曾三次出任首相。罗素4岁前已父母双亡,他是在祖母和家庭教师的抚养下长大的。1890年进入剑桥大学“三一学院”学习,毕业后曾在三一学院任哲学讲师和兼职研究员。1920—1921年罗素曾来我国讲学并任北京大学客座教授。他也曾任美国哈佛大学客座教授,偶尔也在英美其他大学作短期讲学。罗素曾是亚里士多德协会会员,英皇家学会会员和英国科学院名誉会员。
罗素一生颇具传奇色彩,他曾经四次结婚,三次离婚,两次因政治原因被监禁。一次是1918年因犯对美军的诽谤罪被监禁6个月,另一次是1961年在89岁时因煽动民众反对政府,支持核裁军运动,在医院被监禁1星期。
罗素知识渊博,在数学、逻辑学、哲学、教育学、社会学等领域均有建树。他也是一位多产的作家,一生写有69本著作和大量的文章,1950年曾获诺贝尔文学奖。
1901年6月,罗素考虑了康托尔悖论,通过分析其结构后发现了罗素悖论。构成罗素悖论所使用的也是康托尔集合论的最基本概念:集合、属于、元素。元素属于集合,一个集合也可以成为另一集合的元素。
罗素说,集合可以分为两类,一类是集合本身也是自己的元素,例如“概念的集合”,它包含了所有概念为其元素,而“概念的集合”本身也是一个概念,因此也是它自己的元素,也就是说属于自己。又如“汉字符号组的集合”是由汉字组成的符号组,因此这一集合本身也是自己的元素。当然,“一切集合所组成的集合”也是自身的元素,因为它也是一个集合,这种集合罗素称为“非常集”。非常集并不是很多,最常见的还是第二类,即本身不是自己元素的集合,罗素称之为“平常集”。例如“兔子的集合”,这一集合本身是一概念,而不是一只兔子,因而它不是本身的元素。“英国首相的集合”则包含撒切尔、梅杰等人作为其元素,而这一集合本身却不是一个首相。此集合也是“平常集”。
根据集合的特点,“兔子的集合”、“英国首相的集合”等等这些平常集也可以组成一个集合,即“所有不属于自身的集合的集合”。那么,现在就有一个问题:这一集合是平常集还是非常集?“所有不属于自身的集合的集合”属于自身还是不属于自身?
如果它属于自身,那么,它就是非常集,也就不是“不属于自身的集合”,因此,也就不属于自身;如果它不属于自身,那么,它就是平常集,也就恰恰是自身的元素,即属于自身。简言之,如果这个集合属于自身,那么就不属于自身;而如果不属于自身,那么就必须属于自身。怪圈!
这一悖论简单明了,而且是集合论的基本概念引申出来的。这时,数学王国的臣民们开始惶惶不安起来,因为他们一贯追求严密性,而一旦发现他们自称绝对严密的数学基础——集合论并不严密,竟然出现了“悖论”这种自相矛盾的结果,可以想象他们是多么震惊,多么心慌意乱!一时间,数学王国一片混乱,第三次数学危机到来了。
德国数学家弗雷格花了25年的时间写成了《算术的基本法则》,正当第二卷要付印的时候,他收到了罗素的一封信,罗素在信中把这一悖论告诉了他,弗雷格就在著作的末尾加了这样的附记:“一个科学家不会碰到比这更难堪的事情了,即在工作完成之际,它的基础突然垮掉了。当这部著作只等付印的时候,罗素先生的一封信就使我处于这种境地。”数学家戴德金原来准备把《连续性及无理数》第三版付印,这时也把稿件抽了回来。他觉得由于罗素悖论,整个数学的基础崩塌了。有的数学家甚至宣布他以前的数学著作全部是“废话”。
为了有助于人们对罗素悖论的理解,1918年罗素又用“理发师悖论”进行了通俗的解释。
西班牙的塞维利亚村只有一个理发师,自夸无人可比。他给自己的小店立了一条店规:“我给且只给村里不给自己刮胡子的人刮胡子。”他把此店规用一个牌子写出来,并把它挂在小店的墙上。小店开业后,顾客盈门,理发师当然喜不自胜。顾客们只管刮胡子,对其店规也都没大在意。然而有一天,理发师自己感到迷惑了:谁给他自己刮胡子呢?
如果他自己刮胡子,那么他就属于自己刮胡子的那类人,但是他的招牌说明他不给这类人刮胡子,因此他不能自己来刮。
如果他不给自己刮胡子,而由另外一个人给他刮,那么,他就属于“不给自己刮胡子”的那类村民,但是,他的招牌却明明说,这类村民的胡子应该由他给刮。因此,其他人不给他刮胡子,他的胡子只能自己刮。
属于“自己刮胡子”的则属于“自己不刮胡子”的;而属于“自己不刮胡子”的,则又属于“自己刮胡子”的。不刮,该刮;刮,不该刮可怜的理发师陷入了神秘的怪圈而不能自拔了。
排中律说,一个元素要么属于某集合,要么不属于。而这里却说属于不行,不属于也不行,总是矛盾的,怎么办呢?
、有人说,干脆理发师也不要讲卫生了,他的胡子就让它长着永远不刮算了。但这也行不通,因为这样的话他就又属于自己不刮胡子的那类村民了,按规定仍需自己刮。理发师说:“我就是不刮,你能拿我什么办法?”这当然可以,但他的店规就不能执行了。那么,请别村的理发师替他刮呢?也不行,这情形同上是一样的。有人说,给这位理发师施行现代手术,消除他脸上的毛囊,不让他长胡子,但这就近乎抬杠了。
西方的一些逻辑学家则采用了康托尔的,也是过去人们常使用的方法——反证法。“矛盾即荒谬。”既然由假设导致了“既要自己刮胡子又不能自己刮胡子”的矛盾,因此,假设必然是不成立的,也就是说,“给且只给那些不给自己刮胡子的人刮胡子”,这种塞维利亚理发师是不存在的。塞维利亚的理发师不是塞维利亚男人,他可能是塞维利亚的女人或孩子,或者是其他地方来这里谋生的男人。如果他是塞维利亚男人,他不能不折不扣地实行自己的规定,世界上总会有许多不一致的政令、法律和制度等。因此,这里并没有悖论,困难只是表面的。
但是,这些解释完全误解了罗素的意思,他只不过想用通俗的方式说明罗素悖论。因此,塞维利亚村的这位理发师不但不是女人和孩子,而且还是个不断长胡子从而必须经常刮的男人。为了使人信服,罗素指出他的悖论还可以用逻辑的术语表示出来。
形容词可以分为两类:一类是这种形容词所表示的性质可以适用于形容词自身,比如“黑的”这个形容词本身就是黑的,所以它就适用自己。“四个字的”这个词本身也是四个字的,因此它也可以用来形容自身。又如“用汉语表示的”,既可以用来形容“一目了然”、“至高无上”等这些词,同时也可以用来形容自己,这种形容词称为“自状的”。而另一类形容词所表示的性质则不能形容自身,即它不具有自身所代表的性质,这种形容词称为“非自状的”。例如,“英文的”本身是汉语的,而不是英文的,它不能形容自己。“无意义的”自身是有意义,它并不适用于自己,所以也是非自状的。
但是,“非自状的”本身也是一形容词,那么,它是属于自状的一类,还是属于非自状的一类呢?
如果说,“非自状的”这一形容词是自状的,也就是说,它所表示的性质适用于自身,而它所表示的性质就是非自状的,因此,“非自状的”是非自状的。
如果说,“非自状的”这一形容词是非自状的,就是说,它所表示的性质可以适用于自身,据定义,它又是自状的。
自状就是非自状的,非自状的就是自状的,循环不已。这一悖论是由格雷林提出的,故称“格雷林悖论”。如果嫌“自状的”、“非自状的”不太清楚,你还可以换成其他的说法,比如“符合自己的”、“不符合自己的”。现在句,“不符合自己的”符合不符合自己?如果符合自己,那么正好说明它是不符合自己的,而如果不符合自己,则又是符合自己的。
理发师悖论中的理发师可以说不存在,或者说他的店规是不能实现的,但形容词总有能不能适用于自己的问题,而“非自状的”作为一形容词也有是否适用于本身的问题。任何东西总有符合不符合自己的问题,而对“不符合自己的”也就可以问是否符合自己。“非自状的”、“不符合自己的”这些形容词显然存在,看来,悖论是不可避免的了。
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