悖论一.价值悖论
奇特的逻辑悖论——水与钻石的对比
水的珍贵与价格之谜:为什么生活中至关重要的水,其市场价值却远低于钻石这样的奢侈品?
价值悖论(又叫水和钻石悖论),就是一种显而易见的矛盾现象。在维持生命的角度来看,水的价值远胜于钻石,然而在市场上,水的价值却不如钻石。我们来深入探讨这一悖论,当消费量较低时,相比之下,水的边际效用要超过钻石,因此在缺水少钻的极端情况下,水的价值显得更高。实际上,我们对水的消费通常很大,而对钻石的消费却很少。我们可以连续喝水直到反胃,但没人能连续购买钻石到同样的程度。因此,水的大量消费导致其边际效用低于少量钻石的边际效用。
根据边际效用学派的观点,比较水和钻石的价值并非比较两者的总价值,而是比较单位价值。尽管水的总体价值对人类而言再大不嫌多,毕竟它是生命的必需品,但考虑到水资源的充足,水的边际效用就相对低下。另一方面,紧急用水需求得到满足后,水的用途就转为不那么紧急,边际效用也因此递减。
这样看来,水的总量增加,其总体价值就减少。而钻石的情况则不同,无论地球上有多少钻石,市场上的钻石供应总是有限的,一颗钻石的效用比一杯水大得多,因此,在人们眼中,钻石更有价值。价格上的体现就是,消费者愿意为钻石支付高价,商人也乐于出售,形成了供需双方的默契。
悖论二.祖父悖论
时间旅行的难题——回到过去杀祖父
如果可以乘坐时光机回到过去,杀掉自己的祖父会发生什么?
在科幻小说领域,最著名的时间旅行悖论是由赫内·巴赫札维勒1943年的小说《不小心的旅行者》提出的。悖论的内容是:时间旅行者回到了祖父母结婚之前的时间,并在那里杀掉了自己的祖父,也就是,时间旅行者从没出生过;但,如果时间旅行者从未出生,他也就不能穿越时空回到过去杀掉祖父,如此形成一个循环。
如果认为时间旅行者的过去和现在存在因果关系,那么这种扰乱因果关系的祖父悖论看似不可能实现,也就排除了人可以随意操控命运的可能性。但有几种假说绕过了这个悖论,例如,过去的事件不能被改变,祖父在孙子的谋杀中幸免于难;或者时间旅行者开启了一个平行宇宙,在那里,时间旅行者从未出生。
祖父悖论的另一个版本是希特勒悖论,或称为暗杀希特勒悖论。许多科幻小说采用这个想法,主角回到二战前,杀掉希特勒,成功阻止了二战爆发。悖论在于,如果没有二战,我们为何要回到过去暗杀希特勒?时间旅行本身就消除了旅行的目的,质疑了时间旅行存在的合理性。
悖论三.忒修斯之船悖论
物体身份的疑问——更换零件后的船
当一艘船的所有零件都被更换,它还是原来的那艘船吗?
这个悖论,即所谓的“忒修斯之船”,探讨的是一个物体在所有组成部分被替换之后,是否还是原来的物体的问题。
古人没有找到答案,现代的Thomas Hobbes和John Locke也在尝试回答这个问题。有人会说:“船还是原来的船。”但也有人会说:“船已经不是原来的船了。”
从这个理论出发,人的细胞每隔七年会更新一次,那么,七年后的你镜子里的形象,已经不是七年前的你了。
悖论四.伽利略悖论
数学中的不等——是否所有数都是平方数
不是所有的数都是平方数,所有数的集合不会超过平方数的集合。
伽利略悖论向我们展示了无限集合的惊人特性。在最后的科学著作《两种新科学》中,伽利略阐述了这个关于正整数的矛盾陈述。
一方面,部分数是平方数,其他不是;因此,所有的数,包括平方数和非平方数的集合,理应大于单一的平方数集合。但对于每个平方数都有一个且仅有一个对应的正数平方根,且对于每个数都有一个确定的平方数;所以,数和平方数在数量上不应有差别。尽管这个悖论不是最早,但它却是无限集合中运用一一对应的一个例子。伽利略在书中总结说,“少”、“相等”和“多”这些词汇只适用于有限集合,不适用于无限集合。
19世纪德国数学家格奥尔格·康托尔,作为集合论的开创者,采用了相同的手法否定了伽利略的限制条件。康托尔认为在无限数集中进行有意义的比较是可能的(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,某些无限集合的确比其他无限集合“大”。伽利略对后继者在无穷数上的突破预测惊人地准确,他在书中写到,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,尽管他没有想到康托尔的证明方法,即线段上所有点的数比整数大。
悖论五节约悖论
经济行为的困惑——全社会都选择把钱存进银行
假设经济陷入衰退,社会中所有人都选择将钱存入银行,社会总需求因此下降,社会总资产也随之减少。
节约悖论是指,在经济萧条时期,所有人都将钱存入银行,导致社会总需求下降,进而使得消费水平降低、经济增速放缓,从而使得整个社会的资产总数下降。悖论在于,个人资产的增加似乎导致了社会总资产的减少,或者说,储蓄的增加似乎损害了经济。因为传统观念认为,个人储蓄对社会整体有益,但节约悖论认为大规模的储蓄对经济是有害的。如果所有人都把钱存入银行,账面上个人资产会增加,但整个社会的宏观经济趋势却会下降。
悖论六匹诺曹悖论
逻辑的挑战——匹诺曹的鼻子会变长吗?
当匹诺曹说:“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。”,这属于一种逻辑和哲学上的悖论,也被称为谎言悖论。
谎言悖论是一种特殊的悖论,就像“这句话是假的。”如果你认为这句话是真的或者假的,都会导致矛盾或悖论的形成。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,它没有做出任何语义上的预测,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,但匹诺曹说的是“我的鼻子马上会变长”,这句话就无法判定真伪,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——如何给自己刮脸?
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”。那么,谁来给他刮脸?
理发师悖论是由英国数学家、哲学家、社会先知、言论自由斗士勃兰特·罗素教授于20世纪初提出的。悖论的发表给整个20世纪的数学界带来了巨大挑战,改变了数学研究的方向。
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,但无法确定理发师是否应该在这个集合内。因此,两种条件都会导致矛盾。
对理发师悖论的解答都集中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,你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。
解决理发师悖论的一种思路是:将理发师换成女性。
悖论八生日问题
生日的神奇——几个人中就有两个人同天生日
难道真的能在少数几个人中找到同天生日的两人吗?
令人称奇的生日现象提出一个看似不可思议的几率:随意挑选一组人群,其中必然能找到两人共享相同的生日。利用著名的抽屉原理,我们得知,当人群数量达到367时,同天生日现象出现的概率为百分之百(考虑到一年365天,加上闰年的2月29日,共有366个可能的生日)。而若仅需达到99%的概率,则57人已足;50%的概率仅需23人。这一结论基于一个前提,那就是一年中任何一天出生的概率是均等的。
悖论九鸡与蛋悖论
哪来的先,是鸡还是蛋?
鸡与蛋难题,简言之,即“究竟是鸡先于蛋,还是蛋先于鸡?”这一矛盾的疑问启发了历代哲人对生命起源和宇宙产生的种种思索。
一种传统观念认为,鸡蛋难题是一个封闭的因果循环,探求最初的原因是徒劳的。解决这一难题的路径恰恰构成了其核心所在。一些人认为,在鸡出现之前很久,已有卵生动物存在,故此应是蛋在先;另一些人则主张鸡在先,他们认为,我们今日所称的鸡,实则起源于驯养的红原鸡。然而,模棱两可的见解造成了这一难题的模糊不清。若想更深地理解这一难题的隐含意义,可以将其转化为“X生成Y,Y又生成X,究竟谁先出现?”在地球形成数亿年后,鸡这一物种才演化出来,而后鸡又生出蛋。若说是蛋先存在,那么究竟是什么生物孵化它、养育幼小的鸡呢?
悖论十失踪的正方形
怎么会有正方形突然不见了呢?
消失的正方形之谜是一种常见的教学视错觉游戏,旨在帮助学生更好地理解几何图形。两幅图中都使用了一系列相似形状,但摆放的位置稍有差异。
解开这一难题的秘诀在于图中所标的“三角形”其实并非真正的三角形,它们都有一条呈弯曲状的斜边。这些斜边看似直线,实则并非如此。所以第一幅图实际上包含32个小格。第二幅图则包含33个小格,其中就包括那个“消失”的正方形。留意蓝色和红色斜边交汇处的网格点,将其与另一图中相应的交汇点比较,你会发现边缘稍有突出或低于格子。正是由于两幅图重叠后造成的微小斜边溢出,才形成了一个极其细微的平行四边形,它所占的面积恰好是一个小格的大小,也就是第二幅图中那个“消失”的部分。
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