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理发师悖论

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理发师悖论(Barber paradox)

目录

什么是理发师悖论

  理发师悖论罗素悖论的通俗举例,是由伯特兰·罗素在1901年提出的。罗素悖论的出现是由于朴素集合论对于元素的不加限制的定义。由于当时集合论已成为数学理论的基础,这一悖论的出现直接导致了第三次数学危机,也引发了众多的数学家对这一问题的补救,最终形成了现在的公理化集合论。同时,罗素悖论的出现促使数学家认识到将数学基础公理化的必要性。

理发师悖论的内容

  一个城市里唯一的理发师立下了以下的规定:只帮那些自己不理发的人理发。

  现在问一个问题:理发师应该为自己理发吗?

  你会发现理发师处于两难,因为:

  • 如果理发师不给自己理发,他需要遵守规则,帮自己理发.
  • 如果理发师是自己理发的,他需要遵守规则,不给自己理发

  换用集合语言:

  可以把集合分为两类,凡不以自身为元素的集合称为第一类集合;凡以自身作为元素的集合称为第二类集合。显然每个集合或为第一类集合或为第二类集合。设\mathbf{A}为第一类集合的全体组成的集合。

  • 如果\mathbf{A}是第一类集合,由集合\mathbf{A}的定义知:\mathbf{A}应该是\mathbf{A}的元素,这表明\mathbf{A}是第二类集合
  • 如果\mathbf{A}是第二类集合,那么\mathbf{A}是它自身的元素

  二者皆导出矛盾,而整个讨论逻辑上是没有问题的。问题只能出现在集合的定义上。

数学语言

  设对于一类集合,A_1 = \{ a_{1,1}, a_{1,2}, \cdots a_{1,i} \cdots \} , A_2 = \{ a_{2,1} , a_{2,2} , \cdots , a_{2,i} \cdots \} , \cdots ,A_i = \{ a_{i,1} , a_{i,2} , \cdots , a_{i,j } \cdots \}都满足条件a_{i,j} \not\in A_i \left( i = 1, 2,\cdots j = 1, 2, \cdots \right)

  但A_i \in A_i一切这类集合构成新集合A = \{ A_1 , A_2 , \cdots , A_i , \cdots \} , A_i \in A

  那么是否有A \in A?如果认为A \in A ,A应该不是自身集合的元素,即A \not\in A,如果A \in A , A就应是本集合的元素,即A \not\in A,所以矛盾。

补救

  由于罗素悖论的出现所引发的第三次数学危机,公理化集合论势在必行。 德国数理逻辑学家策梅洛(Zermelo,1871年-1953年)应用自己的公理系统,使得集合在[[公理] ]的限制下不会太大,从而避免了罗素悖论。经过改进,这一系统形成了现在被称为ZF系统的公理集合论体系。这个体系至今没有发现悖论。

罗素悖论、理发师悖论和异己词悖论的关系[1]

  按我们通常对集合的理解,我们可以把集合分成两种,一种是属于自身的,即自己是自己的元素,另一种是不属于自身的。设S是由所有不自身的集合组成的集合,那么S是否属于它自己?若S属于S,依S的定义,S中的元素都不应该属于自己;而若S不属于S,则按照S的定义,S应该是所有不属于自己的集合构成的集合,那么S又属于S。即不论假定S属于自己还是不属于自己,都将导致矛盾。

  理发师悖论罗素悖论是等价的。因为,如果把每个人看成一个集合,这个集合的元素被定义成这个人刮脸的对象。那么,理发师宣称,他的元素,都是村里不属于自身的那些集合,并且村里所有不属于自身的集合都属于他。那么他是否属于他自己?这样就由理发师悖论得到了罗素悖论。反过来的变换也是成立的。

  异己词悖论:在语言中,有些形容词可以描述自身,有些形容词则不可以描述自身。例如形容词 “short”(短的)和“English”(英国的)可以修饰自身,因为short只有五个字母,English本身也是英语单词。而“long”(长的)和“French”(法国的)则不能修饰自身。又如“polysyllabic”(多音节的)这个词是多音节的,但“monosyllabic”(单音节的)这个词却不是单音节的。看来可以这么说,一个词或者可以用于自己,或者不可以。我们称那些能描述自身的词为同己的(autological),称那些不能描述自身的词为异己的(heterological)。现在让我们来考虑异己的(heterological)这个词,它是同己的还是异己的呢?如果它是同己的,则依同己的定义,它能描述自身,所以它是异己的。如果它是异己的,由于它能描写自身,所以应该是同己的。这样一来,每一个关于这个词的假设都会导致矛盾。

  我们按照理发师悖论和罗素悖论关系那样思考,我们把一个词与一个集合关联,这个集合是由这个词所能修饰的词构成的,那么异己的(heterological)这个词就恰恰对应了罗素悖论中“所有不自身的集合组成的集合”。这么说来,异己词悖论也等价于罗素悖论。如果用符号来表示异己词这一概念,则更加明显:X是异己的,如果X并非X。这和罗素悖论中的“X属于S,如果X不属于X”何其相似!实际上,它们的逻辑结构相同。

  但是,我至今没有看到哪本书上叙述过它们的这种关系,所有介绍这几个悖论的书都只是明确承认前两个悖论是等价的,而异己词悖论经常被单独讨论。甚至有些书上竟然把异己词悖论说成是一种“语义学悖论”,而把罗素悖论说成是纯逻辑悖论。这样的分法有什么根据呢?难道异己词悖论中涉及词语本身的语义,就说它是语义学的吗?按照《数学,确定性的丧失》的说法,语义学悖论“涉及到一个词的真实性和可定义性或模糊应用等概念,相应地采用这些概念的严格定义能解决上述悖论。”这提醒我们,有些词义本身是模糊不清的,比如说,长度为多少的词可以用long来修饰?没有什么标准。但是,如果把所有英语形容词的词义严格地界定起来,那么异己词悖论就真正等价于罗素悖论了。所以,悖论本身并没有因为概念的严格定义而得到解决。

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评论(共41条)

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219.148.134.* 在 2011年10月1日 06:51 发表

理发师本身有两种身份:服务者和被服务者。成为服务者身份时不帮自己理发;当成为被服务者时应该自己理发。人类本身就存在多种身份,该命题是哲学家故意抛开这个条件而设计的。任何命题在条件不充分时都会是悖论。

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123.118.125.* 在 2012年1月6日 10:17 发表

给自己理发不是,自身是服务者同时是被服务者。。。。。

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222.240.205.* 在 2012年5月5日 09:22 发表

住要是元素在定义的条件下拥有了可变性,而相悖点就来源这可变性

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110.178.13.* 在 2012年5月5日 10:17 发表

……站在一个点上看,就会很清楚的

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220.231.59.* 在 2012年6月5日 11:45 发表

身份不可能重叠。从严格意义上来讲,如果理发师自己不是老板,那么必然有制度规定他上班的时候,只能是服务者而不能是被服务者,如果服务自己的话,就会被开除。即便冒着被惩罚,服务自己,那么他也不是在工作,可以视为旷工,那么他就是被服务者,逻辑上没有矛盾。如果理发师自己是老板,那么他可以决定自己何时上班,何时休息。他服务于自己的时候,由他自己决定是上班还是休息。但是无论是上班还是休息,他都只能有一种身份。一种身份的前提下,就不会出现逻辑的矛盾。

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119.41.51.* 在 2012年7月15日 23:21 发表

如果理发师自己不理发,他需要遵守规则,帮自己理发.这话讲得特别好!

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刘伟 (Talk | 贡献) 在 2012年7月31日 14:32 发表

士大夫说道发生的

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58.211.247.* 在 2012年8月24日 16:43 发表

如果理髮師自己不理髮,他需要遵守規則,幫自己理髮 但為何一定要幫自己理髮?可以不理髮嗎?有規定人一定要理髮嗎?

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171.106.8.* 在 2012年8月31日 16:14 发表

我觉得这似乎是一种游戏,这个游戏带人走进思维缭乱的难以抉择状态。以命题为题的话,如果要遵守规则分析是否符合其规则化。这将会让你脑溢化而让思维出卖自己。

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58.57.81.* 在 2012年9月8日 18:12 发表

命题是说,理发师只为不给自己理发的人理发(此句可以导出:不为给自己理发的人理发),而没有说给所有不给自己理发的人理发,所以,他可以不给自己理发。

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202.96.219.* 在 2012年11月23日 09:47 发表

内容描述有问题,应该是,我给城市里所有不自己理发的人理发

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beifang (Talk | 贡献) 在 2012年12月18日 03:51 发表

真不愧为哲人的高论! 但如果按这样一直推论下去的话,是不是可以这样理解:法官只是给除他(她)之外任何人定罪的法官,而与他(她)自己犯不犯法无关? 警察可以尽管抓坏人,而自己永远不用担心有其他警察抓他(她)?即便是违法? 教师无论怎样教育学生他(她)都是在行使他(她)的教育别人的权利,而无论是正确与错误的教学方式? 而孩子永远只有言听计从,而丝毫没有权利辩解真正的是非对错?

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beifang (Talk | 贡献) 在 2012年12月18日 04:07 发表

不过,话又说回来,罗大叔讲的虽然是故事,但确切地说是"概念故事";这是他的一贯风格……

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218.14.69.* 在 2013年2月26日 10:09 发表

220.231.59.* 在 2012年6月5日 11:45 发表

身份不可能重叠。从严格意义上来讲,如果理发师自己不是老板,那么必然有制度规定他上班的时候,只能是服务者而不能是被服务者,如果服务自己的话,就会被开除。即便冒着被惩罚,服务自己,那么他也不是在工作,可以视为旷工,那么他就是被服务者,逻辑上没有矛盾。如果理发师自己是老板,那么他可以决定自己何时上班,何时休息。他服务于自己的时候,由他自己决定是上班还是休息。但是无论是上班还是休息,他都只能有一种身份。一种身份的前提下,就不会出现逻辑的矛盾。

认同

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王玫仑 (Talk | 贡献) 在 2013年4月26日 05:22 发表

对不起、我以为编辑是添加编辑到文后。结果把第一条人家的编辑给误删了。麻烦MBA请恢复原作者部分。

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Dan (Talk | 贡献) 在 2013年4月26日 09:42 发表

王玫仑 (Talk | 贡献) 在 2013年4月26日 05:22 发表

对不起、我以为编辑是添加编辑到文后。结果把第一条人家的编辑给误删了。麻烦MBA请恢复原作者部分。

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59.51.42.* 在 2013年5月24日 15:33 发表

住要是元素在定义的条件下拥有了可变性,而相悖点就来源这可变性 定义的东西可变,那不是定义不明么,却还是在以他定义,这能没问题么?

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58.214.32.* 在 2013年6月20日 13:59 发表

219.148.134.* 在 2011年10月1日 06:51 发表

理发师本身有两种身份:服务者和被服务者。成为服务者身份时不帮自己理发;当成为被服务者时应该自己理发。人类本身就存在多种身份,该命题是哲学家故意抛开这个条件而设计的。任何命题在条件不充分时都会是悖论。

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182.240.120.* 在 2013年7月24日 18:15 发表

叫理发师帮自己理个头给我看看

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182.240.120.* 在 2013年7月24日 18:15 发表

叫理发师帮自己理个头给我看看

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赵超越 (Talk | 贡献) 在 2013年8月9日 17:39 发表

219.148.134.* 在 2011年10月1日 06:51 发表

理发师本身有两种身份:服务者和被服务者。成为服务者身份时不帮自己理发;当成为被服务者时应该自己理发。人类本身就存在多种身份,该命题是哲学家故意抛开这个条件而设计的。任何命题在条件不充分时都会是悖论。

嗯嗯 不同的角色扮演下就会有不同的立场。如果一定要忽视这一点的话那只能是悖论

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Rushgo 01 (Talk | 贡献) 在 2013年9月30日 13:02 发表

这个悖论在现实生活中有什么意义呢?

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118.117.198.* 在 2013年10月5日 10:40 发表

呵呵。这个理发师只能选择不理发,或者请别人给自己理发。因为他一旦给自己理发就属于犯规,在此逻辑上属于不可完成任务,就如人不可能完全由自己徒手举起自己一样,属于逻辑死角。A属于不给自己理发,B属于给自己理发的人,那么理发师超脱于两者之外,当他属于A时他可以通过完成任务转变成B但是又违反了获得任务的原则。

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220.179.124.* 在 2013年12月28日 10:19 发表

219.148.134.* 在 2011年10月1日 06:51 发表

理发师本身有两种身份:服务者和被服务者。成为服务者身份时不帮自己理发;当成为被服务者时应该自己理发。人类本身就存在多种身份,该命题是哲学家故意抛开这个条件而设计的。任何命题在条件不充分时都会是悖论。

GOOD

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218.106.128.* 在 2014年1月20日 23:20 发表

171.106.8.* 在 2012年8月31日 16:14 发表

我觉得这似乎是一种游戏,这个游戏带人走进思维缭乱的难以抉择状态。以命题为题的话,如果要遵守规则分析是否符合其规则化。这将会让你脑溢化而让思维出卖自己。

思维出卖自己。有点意思。

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218.106.128.* 在 2014年1月20日 23:22 发表

一个哲学问题,它有可能变成一种人身上的一个生活问题。

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220.198.255.* 在 2014年2月2日 11:56 发表

182.240.120.* 在 2013年7月24日 18:15 发表

叫理发师帮自己理个头给我看看

理发师基本都是自己给自己理发

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222.173.249.* 在 2014年2月5日 22:02 发表

我晕。看的我糊涂了 = =

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123.149.160.* 在 2014年2月6日 10:37 发表

220.231.59.* 在 2012年6月5日 11:45 发表

身份不可能重叠。从严格意义上来讲,如果理发师自己不是老板,那么必然有制度规定他上班的时候,只能是服务者而不能是被服务者,如果服务自己的话,就会被开除。即便冒着被惩罚,服务自己,那么他也不是在工作,可以视为旷工,那么他就是被服务者,逻辑上没有矛盾。如果理发师自己是老板,那么他可以决定自己何时上班,何时休息。他服务于自己的时候,由他自己决定是上班还是休息。但是无论是上班还是休息,他都只能有一种身份。一种身份的前提下,就不会出现逻辑的矛盾。

厉害

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jammy (Talk | 贡献) 在 2014年4月6日 00:38 发表

看的我糊涂了

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221.1.104.* 在 2014年4月8日 09:09 发表

“自己不理发”存在歧义

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121.18.232.* 在 2014年4月25日 18:36 发表

220.231.59.* 在 2012年6月5日 11:45 发表

身份不可能重叠。从严格意义上来讲,如果理发师自己不是老板,那么必然有制度规定他上班的时候,只能是服务者而不能是被服务者,如果服务自己的话,就会被开除。即便冒着被惩罚,服务自己,那么他也不是在工作,可以视为旷工,那么他就是被服务者,逻辑上没有矛盾。如果理发师自己是老板,那么他可以决定自己何时上班,何时休息。他服务于自己的时候,由他自己决定是上班还是休息。但是无论是上班还是休息,他都只能有一种身份。一种身份的前提下,就不会出现逻辑的矛盾。

这个假设很不错

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60.169.228.* 在 2014年6月11日 10:16 发表

不太明确……“只帮那些自己不理发的人理发”,并不是“一定帮那些自己不理发的人理发”,所以理发师不给自己理发也不矛盾

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221.11.20.* 在 2015年1月3日 15:44 发表

220.179.124.* 在 2013年12月28日 10:19 发表

GOOD

我觉得楼上说得很对,但是要补充的是。被服务者应该是一个不给自己理发的人;服务者就可以看做一个给自己理发的人。如果是双重身份就可以看做服务者为被服务者理发,这样是不是就不矛盾了

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14.152.68.* 在 2015年5月29日 10:42 发表

我觉得这个问题很简单,理发师可以帮自己理发,只能理一次发,没理发前理发师没帮自己理过发,理发后他就是一个帮过自己理发的人,之后就不可以帮自己理发

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123.168.89.* 在 2018年8月7日 03:01 发表

119.41.51.* 在 2012年7月15日 23:21 发表

如果理发师自己不理发,他需要遵守规则,帮自己理发.这话讲得特别好!

然后他帮自己理发,就违反了规则因为他不能给自己理发的人理发

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123.168.89.* 在 2018年8月7日 03:17 发表

221.11.20.* 在 2015年1月3日 15:44 发表

我觉得楼上说得很对,但是要补充的是。被服务者应该是一个不给自己理发的人;服务者就可以看做一个给自己理发的人。如果是双重身份就可以看做服务者为被服务者理发,这样是不是就不矛盾了

这样只是把理发师分成了两个人而已

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123.168.89.* 在 2018年8月7日 03:19 发表

221.11.20.* 在 2015年1月3日 15:44 发表

我觉得楼上说得很对,但是要补充的是。被服务者应该是一个不给自己理发的人;服务者就可以看做一个给自己理发的人。如果是双重身份就可以看做服务者为被服务者理发,这样是不是就不矛盾了

无非是用花言巧语掩盖了自己是自己这一事实

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123.168.89.* 在 2018年8月7日 03:24 发表

14.152.68.* 在 2015年5月29日 10:42 发表

我觉得这个问题很简单,理发师可以帮自己理发,只能理一次发,没理发前理发师没帮自己理过发,理发后他就是一个帮过自己理发的人,之后就不可以帮自己理发

自己不理发和自己没理过发的区别,这个悖论讨论的就是正在理发时的矛盾性

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互联好运 (Talk | 贡献) 在 2018年10月30日 21:54 发表

艺无止境乐是岸?

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Alading (Talk | 贡献) 在 2018年11月8日 17:54 发表

我上划时屏幕会闪动,你们会吗?

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