罗素悖论与第三次数学危机

时间:2022-11-20 15:36:43 作者:壹号 字数:2471字

罗素悖论与第三次数学危机

自相矛盾的悖论,是数学史上一直困扰着数学家的难题之一。20世纪英国著名哲学家、数学家罗素曾经提出过一个著名的悖论——“理发师难题”,其内容如下:

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西班牙的塞维利亚有一个理发师,这位理发师有一条极为特殊的规定:他只给那些“不给自己刮胡子”的人刮胡子。

理发师这个拗口的规定,对于除他自己以外的别人,并没有什么难理解的地方。但是回到他自己这里,问题就麻烦了。如果这个理发师不给自己刮胡子,那么按照规定,他就应该给自己刮胡子;可是他给自己刮胡子的话,按照规定他又不应该给自己刮胡子。因此,这位理发师无论是否给自己刮脸,都不符合自己的那条规定。这真是令人哭笑不得的结果。

罗素还提出过与“理发师难题”相似的几个悖论,数学上将这些悖论统称为“罗素悖论”或者“集合论悖论”。为什么又叫“集合论悖论”呢?因为“罗素悖论”都可以用集合论中的数学语言来描述,归结成一种说法就是:

在某一非空全集中,有这样一个确定的集合,这个集合中“只有不属于这个集合的元素”。

那么,全集中的某一个指定元素,和这个确定集合之间是什么关系呢?不难分析,如果这个元素包含于这个集合的话,那么根据这个集合的定义,这个元素就应该是“不属于这个集合”的元素;可如果这个元素“不属于这个集合”,那么根据这个集合的定义,这个元素就应该在这个集合中,即包含于这个集合。这就是说,全集中的每一个元素,与这个确定集合之间都不存在确定的包含关系,这无疑是讲不通的。

自从康托尔创立了数学领域中的“集合论”,用集合论中的观点来诠释各个数学概念之间的逻辑关系,真可谓是“天衣无缝”。因此集合论被誉为“数学大厦的基石”。然而“罗素悖论”的发现,证明了集合论中竟然存在自相矛盾的悖论,这足以暴露集合论本身的缺陷。

“罗素悖论”在20世纪数学理论中引起了轩然大波。“数学大厦的基石”竟然出现了明显的“裂缝”,那么人类耗费数千年心血建立起来的“数学殿堂”,会不会倒塌呢?一时间,数学界众说纷纭,悲观者甚至因此把当代数学比作“建立在沙滩上的庞然大物”。这就是数学史上著名的“第三次数学危机”。