Парадокс брадобрея решение. Парадокс Рассела брадобрея

Всех множеств, которые не содержат себя в качестве своего элемента. Содержит ли само себя в качестве элемента? Если да, то, по определению , оно не должно быть элементом - противоречие. Если нет - то, по определению , оно должно быть элементом - вновь противоречие.

Противоречие в парадоксе Рассела возникает из-за использования в рассуждении внутренне противоречивого понятия множества всех множеств и представления о возможности неограниченного применения законов классической логики при работе с множествами. Для преодоления этого парадокса было предложено несколько путей. Наиболее известный состоит в предъявлении для теории множеств непротиворечивой формализации , по отношению к которой являлись бы допустимыми все «действительно нужные» (в некотором смысле) способы оперирования с множествами. В рамках такой формализации утверждение о существовании множества всех множеств было бы невыводимым.

Действительно, допустим, что множество всех множеств существует. Тогда, согласно аксиоме выделения , должно существовать и множество , элементами которого являются те и только те множества, которые не содержат себя в качестве элемента. Однако предположение о существовании множества приводит к парадоксу Рассела. Следовательно, ввиду непротиворечивости теории , утверждение о существовании множества невыводимо в этой теории, что и требовалось доказать.

В ходе реализации описанной программы «спасения» теории множеств было предложено несколько возможных её аксиоматизаций (теория Цермело - Френкеля ZF, теория Неймана - Бернайса - Гёделя NBG и т. д.), однако ни для одной из этих теорий до настоящего момента не найдено доказательства непротиворечивости. Более того, как показал Гёдель, разработав ряд теорем о неполноте , такого доказательства не может существовать (в некотором смысле).

Другой реакцией на открытие парадокса Рассела явился интуиционизм Л. Э. Я. Брауэра .

Варианты формулировок

Существует много популярных формулировок этого парадокса. Одна из них традиционно называется парадоксом брадобрея и звучит так:

Одному деревенскому брадобрею приказали «брить всякого, кто сам не бреется, и не брить того, кто сам бреется» . Как он должен поступить с самим собой?

Еще один вариант:

В одной стране вышел указ: «Мэры всех городов должны жить не в своем городе, а в специальном Городе мэров» . Где должен жить мэр Города мэров?

И ещё один:

Некая библиотека решила составить библиографический каталог, в который входили бы все те и только те библиографические каталоги, которые не содержат ссылок на самих себя. Должен ли такой каталог включать ссылку на себя?

См. также

Литература

  • Курант Р. , Роббинс Г. Что такое математика? - гл. II, § 4.5
  • Мирошниченко П. Н. Что же разрушал парадокс Рассела в системе Фреге? // Современная логика: проблемы теории, истории и применения в науке. - СПб., 2000. - С. 512-514.
  • Катречко С. Л. Расселовский парадокс брадобрея и диалектика Платона - Аристотеля // Современная логика: проблемы теории, истории и применения в науке. - СПб., 2002. - С. 239-242.
  • Мартин Гарднер А ну-ка, догадайся! = Aha! Gotcha. Paradoxes to puzzle and delight. - М .: Мир , 1984. - С. 22-23. - 213 с.

Примечания


Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Парадокс Рассела" в других словарях:

    - (греч. paradoxos неожиданный, странный) в широком смысле: утверждение, резко расходящееся с общепринятым, устоявшимся мнением, отрицание того, что представляется «безусловно правильным»; в более узком смысле два противоположных утверждения, для… … Философская энциклопедия

    Парадокс Рассела открытая в 1903 году Бертраном Расселом и позднее независимо переоткрытая Э. Цермело теоретико множественная антиномия, демонстрирующая несовершенство языка наивной теории множеств Г. Кантора, а не ее противоречивость. Антиномия… … Википедия

    парадокс - ПАРАДОКС (от греч. para вне и doxa мнение). 1) В широком (внелогическом) смысле все то, что так или иначе вступает в конфликт (расходится) с общепринятым мнением, подтвержденным традицией, законом, правилом, нормой или здравым смыслом.… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки

    Положение, которое сначала еще не является очевидным, однако, вопреки ожиданиям, выражает истину. В античной логике парадоксом называли утверждение, многозначность которого относится прежде всего к его правильности или неправильности. В… … Философская энциклопедия

    - (парадокс класса всех фундированных классов) парадокс в теории множеств, являющийся обобщением парадокса Бурали Форти. Назван именем русского математика Д. Мириманова. Содержание 1 Формулировка … Википедия

    Демонстрирует, что предположение о существовании множества всех порядковых чисел ведёт к противоречиям и, следовательно, противоречивой является теория множеств, в которой построение такого множества возможно. Содержание 1 Формулировка 2 История … Википедия

    - (от греч. parádoxes неожиданный, странный) неожиданное, непривычное (хотя бы по форме) суждение (высказывание, предложение), резко расходящееся с общепринятым, традиционным мнением по данному вопросу. В этом смысле эпитет «парадоксальный» … Большая советская энциклопедия

    Парадокс Кантора парадокс теории множеств, который демонстрирует, что предположение о существовании множества всех множеств ведёт к противоречиям и, следовательно, противоречивой является теория, в которой построение такого множества… … Википедия

    У этого термина существуют и другие значения, см. Парадокс (значения). Роберт Бойль. Схема доказательства того, что вечного двигателя не существует Парадокс … Википедия

Книги

  • Крушение метафизической концепции универсальности предметной области в логике. Контроверза Фреге-Шредер , Б. В. Бирюков. В настоящей книге рассматривается драматическая история математической логики, связанная с понятием "универсума рассуждения" - предметной области в логике. Освещается коллизия взглядов двух…

Парадокс Рассела (антиномия Рассела , также парадокс Рассела - Цермело ) - открытый в 1901 году Бертраном Расселом теоретико-множественный парадокс (антиномия), демонстрирующий противоречивость логической системы Фреге , являвшейся ранней попыткой формализации наивной теории множеств Георга Кантора . Был открыт ранее, но не опубликован Эрнстом Цермело .

На неформальном языке парадокс можно описать следующим образом. Условимся называть множество «обычным», если оно не является своим собственным элементом. Например, множество всех людей является «обычным», так как само множество - не человек. Примером «необычного» множества является множество всех множеств , так как оно само является множеством, а следовательно, само является собственным элементом .

Можно рассмотреть множество, состоящее только из всех «обычных» множеств, такое множество называется расселовским множеством . Парадокс возникает при попытке определить, является ли это множество «обычным» или нет, то есть содержит ли оно себя в качестве элемента. Есть две возможности.

  • С одной стороны, если оно «обычное», то оно должно включать себя в качестве элемента, так как оно по определению состоит из всех «обычных» множеств. Но тогда оно не может быть «обычным», так как «обычные» множества - это те, которые себя не включают.
  • Остаётся предположить, что это множество «необычное». Однако оно не может включать себя в качестве элемента, так как оно по определению должно состоять только из «обычных» множеств. Но если оно не включает себя в качестве элемента, то это «обычное» множество.

В любом случае получается противоречие .

Энциклопедичный YouTube

    1 / 5

    ✪ Лекция 1. Определение множества. Законы де Моргана. Парадокс Рассела. Теорема Вейерштрасса

    ✪ 3 Парадокс Рассела

    ✪ Бертран Рассел Совет будущим поколениям

    ✪ Лекция 21: Наивная теория множеств и нечёткая логика

    ✪ Парадокс Монти Холла - Numberphile

    Субтитры

Формулировка парадокса

Парадокс Рассела можно сформулировать в наивной теории множеств . Следовательно, наивная теория множеств является противоречивой . Противоречив фрагмент наивной теории множеств, который можно определить как теорию первого порядка с бинарным отношением принадлежности ∈ {\displaystyle \in } и схемой выделения : для каждой логической формулы с одной свободной переменной в наивной теории множеств есть аксиома

∃ y ∀ x (x ∈ y ⟺ P (x)) {\displaystyle \exists y\forall x(x\in y\iff P(x))} .

Эта схема аксиом говорит, что для всякого условия P (x) {\displaystyle P(x)} существует множество y , {\displaystyle y,} состоящее из тех x , {\displaystyle x,} которые удовлетворяют условию P (x) {\displaystyle P(x)} .

Этого оказывается достаточно, чтобы сформулировать парадокс Рассела следующим образом. Пусть P (x) {\displaystyle P(x)} есть формула x ∉ x . {\displaystyle x\notin x.} (То есть P (x) {\displaystyle P(x)} означает, что множество x {\displaystyle x} не содержит себя в качестве элемента, или, в нашей терминологии, является «обычным» множеством.) Тогда, по аксиоме выделения, найдётся множество y {\displaystyle y} (расселовское множество) такое, что

∀ x (x ∈ y ⟺ x ∉ x) {\displaystyle \forall x(x\in y\iff x\notin x)} .

Так как это верно для любого x , {\displaystyle x,} то верно и для x = y . {\displaystyle x=y.} То есть

y ∈ y ⟺ y ∉ y . {\displaystyle y\in y\iff y\notin y.}

Из этого следует, что в наивной теории множеств выводится противоречие .

Парадокс не возник бы, если предположить, что расселовского множества не существует. Однако само такое предположение парадоксально: в канторовской теории множеств считается, что любое свойство определяет множество элементов, удовлетворяющих этому свойству. Так как свойство множества быть «обычным» выглядит корректно определённым, то должно существовать множество всех «обычных» множеств. Сейчас такая теория называется наивной теорией множеств .

Популярные версии парадокса

Существует несколько вариантов парадокса Рассела. В отличие от самого парадокса, они, как правило, не могут быть выражены на формальном языке .

Парадокс лжеца

Парадокс Рассела связан с известным ещё с античных времён парадоксом лжеца, который заключается в следующем вопросе. Дано высказывание:

Данное высказывание - ложно.

Истинно ли это высказывание или нет? Легко показать, что это высказывание не может быть ни истинным, ни ложным.

Рассел про этот парадокс писал :

Сам Рассел так объяснял парадокс лжеца. Чтобы говорить что-нибудь о высказываниях, надо сначала определить само понятие «высказывания», при этом не используя не определённых пока понятий. Таким образом, можно определить высказывания первого типа, которые ничего не говорят о высказываниях. Потом можно определить высказывания второго типа, которые говорят о высказываниях первого типа, и так далее. Высказывание же «данное высказывание - ложно» не попадает ни под одно из этих определений, и таким образом не имеет смысла .

Парадокс брадобрея

Рассел упоминает следующий вариант парадокса, сформулированный в виде загадки, которую ему кто-то подсказал .

Пусть в некой деревне живёт брадобрей, который бреет всех жителей деревни, которые не бреются сами, и только их. Бреет ли брадобрей сам себя?

Любой ответ приводит к противоречию. Рассел замечает, что этот парадокс не эквивалентен его парадоксу и легко решается . Действительно, точно так же, как парадокс Рассела показывает, что не существует расселовского множества, парадокс брадобрея показывает, что такого брадобрея просто не существует. Разница состоит в том, что в несуществовании такого брадобрея ничего удивительного нет: не для любого свойства найдётся брадобрей, который бреет людей, обладающих этим свойством. Однако то, что не существует множества элементов, заданных некоторым вполне определённым свойством, противоречит наивному представлению о множествах и требует объяснения .

Вариант о каталогах

Наиболее близким по формулировке к парадоксу Рассела является следующий вариант его изложения :

Библиографические каталоги - это книги, которые описывают другие книги. Некоторые каталоги могут описывать другие каталоги. Некоторые каталоги могут описывать даже сами себя. Можно ли составить каталог всех каталогов, которые не описывают сами себя?

Парадокс возникает при попытке решить, должен ли этот каталог описывать сам себя. Несмотря на кажущуюся близость формулировок (это фактически парадокс Рассела, в котором вместо множеств используются каталоги), этот парадокс, так же, как и парадокс брадобрея, разрешается просто: такой каталог составить нельзя.

Парадокс Греллинга - Нельсона

Этот парадокс был сформулирован немецкими математиками Куртом Греллингом и Леонардом Нельсоном в 1908 году. Он фактически является переводом первоначального варианта парадокса Рассела, изложенного им в терминах логики предикатов (см. письмо к Фреге ), на нематематический язык.

Будем называть прилагательное рефлексивным , если это прилагательное обладает свойством, определяемым этим прилагательным. Например, прилагательные «русское», «многосложное» - обладают свойствами, которые они определяют (прилагательное «русское» является русским, а прилагательное «многосложное» является многосложным), поэтому они являются рефлексивными, а прилагательные «немецкое», «односложное» - являются нерефлексивными . Будет ли прилагательное «нерефлексивное» рефлексивным или нет?

Любой ответ приводит к противоречию . В отличие от парадокса брадобрея, решение этого парадокса не такое простое. Нельзя просто сказать, что такого прилагательного («нерефлексивный») не существует, так как мы его только что определили. Парадокс возникает из-за того, что определение термина «нерефлексивный» некорректно само по себе. Определение этого термина зависит от значения прилагательного, к которому оно применяется. А так как слово «нерефлексивный» само является прилагательным в определении, возникает порочный круг .

История

Рассел, вероятно, открыл свой парадокс в мае или июне 1901 года . Согласно самому Расселу, он пытался найти ошибку в доказательстве Кантора того парадоксального факта (известного как парадокс Кантора), что не существует максимального кардинального числа (или же множества всех множеств). В результате Рассел получил более простой парадокс . Рассел сообщил свой парадокс другим логикам, в частности Уайтхеду и Пеано . В своём письме к Фреге 16 июня 1902 года он писал, что обнаружил противоречие в «Исчислении понятий » - книге Фреге, опубликованной в 1879 году. Он изложил свой парадокс в терминах логики, а потом в терминах теории множеств, используя определение Фреге для функции :

Я испытал трудности только в одном месте. Вы утверждаете (стр. 17), что функция может сама выступать в качестве неизвестного. Раньше я тоже так считал. Но теперь такой взгляд мне кажется сомнительным из-за следующего противоречия. Пусть w предикат: «быть предикатом, который не приложим к самому себе». Может ли w быть приложим к самому себе? Из любого ответа следует обратное. Следовательно, мы должны заключить, что w - не предикат. Аналогично не существует класса (как целого) тех классов, которые, взятые как целое, не принадлежат себе. Отсюда я заключаю, что иногда определённое множество не формирует целостного образования.

Оригинальный текст (нем.)

Nur in einem Punkte ist mir eine Schwierigkeit begegnet. Sie behaupten (S. 17) es könne auch die Funktion das unbestimmte Element bilden. Dies habe ich früher geglaubt, jedoch jetzt scheint mir diese Ansicht zweifelhaft, wegen des folgenden Widerspruchs: Sei w das Prädicat, ein Prädicat zu sein welches von sich selbst nicht prädicirt werden kann. Kann man w von sich selbst prädiciren? Aus jeder Antwort folgt das Gegentheil. Deshalb muss man schließen dass w kein Prädicat ist. Ebenso giebt es keine Klasse (als Ganzes) derjenigen Klassen die als Ganze sich selber nicht angehören. Daraus schliesse ich dass unter gewissen Umständen eine definierbare Menge kein Ganzes bildet .

Фреге получил письмо как раз в то время, когда завершил работу над вторым томом «Основных законов арифметики» (нем. Grundgesetze der Arithmetik ). У Фреге не было времени исправить свою теорию множеств. Он лишь добавил приложение ко второму тому с изложением и своим анализом парадокса, которое начиналось с знаменитого замечания:

Вряд ли с учёным может приключиться что-нибудь худшее, чем если у него из-под ног выбьют почву в тот самый момент, когда он завершит свой труд. Именно в таком положении оказался я, получив письмо от Бертрана Рассела, когда моя работа уже была завершена .

Оригинальный текст (нем.)

Einem wissenschaftlichen Schriftsteller kann kaum etwas Unerwünschteres begegnen, als daß ihm nach Vollendung einer Arbeit eine der Grundlagen seines Baues erschüttert wird. In diese Lage wurde ich durch einen Brief des Herrn Bertrand Russell versetzt, als der Druck dieses Bandes sich seinem Ende näherte .

z ∈ { x: P (x) } ⟺ P (z) {\displaystyle z\in \{x\colon P(x)\}\iff P(z)} ,

которая говорила, что можно построить множество элементов, удовлетворяющих свойству P (x) , {\displaystyle P(x),} он предложил использовать следующую аксиому:

z ∈ { x: P (x) } ⟺ P (z) & z ≠ { x: P (x) } {\displaystyle z\in \{x\colon P(x)\}\iff P(z)\ \&\ z\neq \{x\colon P(x)\}} ,

таким образом исключив возможность для множества быть элементом самого себя. Однако небольшая [какая? ] модификация парадокса Рассела доказывает, что и эта аксиома тоже приводит к противоречию .

Рассел опубликовал свой парадокс в своей книге «Принципы математики » в 1903 году .

Ниже приведены несколько из возможных подходов к построению системы аксиом, свободной от расселовских парадоксов.

Теория типов Рассела

Первым, кто предложил теорию, свободную от парадокса Рассела, был сам Рассел. Он разработал теорию типов, первая версия которой появилась в книге Рассела и Уайтхеда «Принципы математики » в 1903 году . В основе этой теории лежит следующая идея: простые объекты в этой теории имеют тип 0, множества простых объектов имеют тип 1, множества множеств простых объектов имеют тип 2 и так далее. Таким образом, ни одно множество не может иметь себя в качестве элемента. Ни множество всех множеств , ни расселовское множество не могут быть определены в этой теории. Аналогичная иерархия вводится для высказываний и свойств. Высказывания о простых объектах принадлежат типу 1, высказывания о свойствах высказываний типа 1 принадлежат типу 2 и так далее. В общем, функция по определению принадлежит типу более высокому, чем переменные, от которых она зависит. Такой подход позволяет избавиться не только от парадокса Рассела, но и многих других парадоксов, включая парадокс лжеца (), парадокс Греллинга - Нельсона, парадокс Бурали-Форти . Рассел и Уайтхед показали, как свести к аксиомам теории типов всю математику, в своём трёхтомном труде «Principia Mathematica », выпущенном в 1910-1913 годах .

Однако такой подход встретил трудности. В частности, возникают проблемы при определении таких понятий, как точная верхняя грань для множеств вещественных чисел. По определению точная верхняя грань есть наименьшая из всех верхних граней. Следовательно, при определении точной верхней грани используется множество вещественных чисел. Значит, точная верхняя грань является объектом более высокого типа, чем вещественные числа. А значит, сама не является вещественным числом. Чтобы избежать этого, пришлось вводить так называемую аксиому сводимости . Из-за её произвольности аксиому сводимости отказывались принимать многие математики, да и сам Рассел называл её дефектом своей теории. Кроме того, теория оказалась очень сложной. В итоге она не получила широкого применения .

Теория множеств Цермело - Френкеля

Самым известным подходом к аксиоматизации математики является теория множеств Цермело - Френкеля (ZF), которая возникла как расширение теории Цермело (1908). В отличие от Рассела, Цермело сохранил логические принципы, а изменил только аксиомы теории множеств . Идея этого подхода заключается в том, что допускается использовать только множества, построенные из уже построенных множеств при помощи определённого набора аксиом . Так, например, одна из аксиом Цермело говорит, что можно построить множество всех подмножеств данного множества (аксиома булеана). Другая аксиома (схема выделения ) говорит, что из каждого множества можно выделить подмножество элементов, обладающих данным свойством. В этом состоит главное отличие теории множеств Цермело от наивной теории множеств: в наивной теории множеств можно рассмотреть множество всех элементов, обладающих данным свойством, а в теории множеств Цермело - только выделить подмножество из уже построенного множества. В теории множеств Цермело нельзя построить множество всех множеств . Таким образом и расселовское множество там построить нельзя .

Классы

Иногда в математике бывает полезно рассматривать все множества как единое целое, например, чтобы рассматривать совокупность всех групп . Для этого теория множеств может быть расширена понятием класса , как, например, в системе Неймана - Бернайса - Гёделя (NBG). В этой теории совокупность всех множеств является классом . Однако, этот класс не является множеством и не является элементом никакого класса, что позволяет избежать парадокса Рассела .

Более сильной системой, позволяющей брать кванторы по классам, а не только по множествам, является, например, теория множеств Морса - Келли (MK) . В этой теории основным понятием является понятие класса , а не множества . Множествами в этой теории считаются такие классы, которые сами являются элементами каких-то классов . В этой теории формула z ∈ { x: P (x) } {\displaystyle z\in \{x\colon P(x)\}} считается эквивалентной формуле

P (z) & ∃ y . z ∈ y {\displaystyle P(z)\ \&\ \exists y.z\in y} .

Так как ∃ y . z ∈ y {\displaystyle \exists y.z\in y} в этой теории значит, что класс z {\displaystyle z} является множеством , эту формулу надо понимать как то, что { x: P (x) } {\displaystyle \{x\colon P(x)\}} является классом всех множеств (а не классов) z {\displaystyle z} , таких что P (z) {\displaystyle P(z)} . Парадокс Рассела в этой теории разрешается тем, что не любой класс является множеством .

Можно пойти дальше и рассматривать совокупности классов - конгломераты , совокупности конгломератов и так далее .

Влияние на математику

Аксиоматизация математики

Парадокс Рассела, вместе с другими математическими антиномиями , открытыми в начале XX века, стимулировал пересмотр оснований математики, результатом которого явилось построение аксиоматических теорий для обоснования математики, некоторые из которых упомянуты выше.

Во всех построенных новых аксиоматических теориях парадоксы, известные к середине XX века (в том числе парадокс Рассела), были устранены . Однако доказать, что новые подобные парадоксы не могут быть обнаружены в будущем (в этом состоит проблема непротиворечивости построенных аксиоматических теорий), оказалось, в современном понимании этой задачи, невозможно (см. Теоремы Гёделя о неполноте).

Интуиционизм

Параллельно возникло новое течение в математике, называемое интуиционизмом , основателем которого является Л. Э. Я. Брауэр . Интуиционизм возник независимо от парадокса Рассела и других антиномий. Однако открытие антиномий в теории множеств усилило недоверие интуиционистов к логическим принципам и ускорило формирование интуиционизма . Основной тезис интуиционизма говорит, что для доказательства существования некоторого объекта необходимо предъявить способ его построения . Интуиционисты отвергают такие абстрактные понятия, как множество всех множеств. Интуиционизм отрицает закон исключенного третьего , впрочем, необходимо отметить, что закон исключенного третьего не нужен для вывода противоречия из антиномии Рассела или любой другой (в любой антиномии доказывается, что A {\displaystyle A} влечёт отрицание A {\displaystyle A} и отрицание A {\displaystyle A} влечёт A , {\displaystyle A,} однако из (A ⇒ ¬ A) & (¬ A ⇒ A) {\displaystyle (A\Rightarrow \neg A)\&(\neg A\Rightarrow A)} даже в интуиционисткой логике следует противоречие) . Стоит также отметить, что в более поздних аксиоматизациях интуиционисткой математики были обнаружены парадоксы, аналогичные расселовскому, как, например, парадокс Жирара в первоначальной формулировке Мартина-Лёфа .

Диагональный аргумент (самоприменимость)

Несмотря на то что рассуждения Рассела приводят к парадоксу, основная идея этого рассуждения часто используется в доказательстве математических теорем. Как было уже сказано выше, Рассел получил свой парадокс, анализируя доказательство Кантора о несуществовании наибольшего кардинального числа . Этот факт противоречит существованию множества всех множеств, так как его мощность должна быть максимальной. Тем не менее, по теореме Кантора , множество всех подмножеств данного множества имеет бо́льшую мощность, чем само множество. Доказательство этого факта основано на следующем диагональном аргументе ?! :

Пусть есть взаимнооднозначное соответствие , которое каждому элементу x {\displaystyle x} множества X {\displaystyle X} ставит в соответствие подмножество s x {\displaystyle s_{x}} множества X . {\displaystyle X.} Пусть d {\displaystyle d} будет множеством, состоящим из элементов x {\displaystyle x} таких, что x ∈ s x {\displaystyle x\in s_{x}} (диагональное множество ). Тогда дополнение этого множества s = d ¯ {\displaystyle s={\overline {d}}} не может быть ни одним из s x . {\displaystyle s_{x}.} А следовательно, соответствие было не взаимнооднозначным.

Кантор использовал диагональный аргумент при доказательстве несчётности действительных чисел в 1891 году. (Это не первое его доказательство несчётности действительных чисел, но наиболее простое) .

Связанные парадоксы

Самоприменимость используется во многих парадоксах, кроме рассмотренных выше:

  • Парадокс всемогущества - средневековый вопрос: «Может ли всемогущий бог создать камень, который он сам не сможет поднять?»
  • Парадокс Бурали-Форти (1897) - аналог парадокса Кантора для ординальных чисел .
  • Парадокс Мириманова (1917) - обобщение парадокса Бурали-Форти для класса всех фундированных классов .
  • Парадокс Ришара (1905) - семантический парадокс, показывающий важность разделения языка математики и метаматематики.
  • Парадокс Берри (1906) - опубликованный Расселом упрощённый вариант парадокса Ришара.
  • Парадокс Клини - Россера (1935) - формулировка парадокса Ришара в терминах λ-исчисления .
  • Парадокс Карри (1941) - упрощение парадокса Клини - Россера.
  • Парадокс Жирара (1972) - формулировка парадокса Бурали-Форти в терминах интуиционистской теории типов .
  • - полушутливый парадокс, напоминающий парадокс Берри.

Примечания

  1. Godehard Link (2004), One hundred years of Russell"s paradox , с. 350, ISBN 9783110174380 , .
  2. Антиномия Рассела // Словарь по логике. Ивин А. А., Никифоров А. Л. - М.: Туманит, ВЛАДОС, 1997. - 384 с. - ISBN 5-691-00099-3 .
  3. Andrew David Irvine, Harry Deutsch. Russell"s Paradox // The Stanford Encyclopedia of Philosophy / Edward N. Zalta. - 2014-01-01.
  4. Антиномия - статья из Математической энциклопедии . А. Г. Драгалин
  5. А. С. Герасимов. Курс математической логики и теории вычислимости . - Издание третье, исправленное и дополненное. - Санкт-Петербург: ЛЕМА, 2011. - С. 124-126. - 284 с.

СОКРАЩЁННАЯ И ИЗМЕНЁННАЯ глава из работы
«Логические парадоксы. Пути решения»

Парадокс Б. Рассела «О парикмахере (цирюльнике, брадобрее)»

Бритый брадобрей или снова о парикмахере

В начале 20-го века Бертраном Расселом был открыт логический парадокс. Он сообщил о нём в своём письме к известному математику, философу и логику Готлобу Фреге – основателю современной логической семантики – когда тот «в 1902 году уже передал в печать второй том «Оснований арифметики». В письме «сообщалось о формальном противоречии в предложенном Фреге обосновании арифметики (парадокс Рассела), разрешить которое Фреге тщетно пытался до конца своей жизни. Однако именно Рассел принёс Фреге широкую известность, ибо в изложении Рассела (специальное приложение к Основаниям математики, 1903) концепция Фреге стала доступной широкому кругу читателей». Конец цитаты http://www.krugosvet.ru/articles/92/1009213/1009213a1.htm).
Не только Фреге, но и никто другой за сто с лишним лет до сегодняшнего дня не смог решить этот логический парадокс. Никто, кроме меня.

«Парадокс Рассела в первоначальной его форме связан с понятием множества, или класса» (Ивин А. А. Искусство правильно мыслить. – М.: Просвещение. – 1998). В таком виде решение находится в другой статье: Парадокс Рассела – исходный вариант – о множествах, Но весь мир знает его в другой формулировке. Рассел «предложил следующий популярный вариант открытого им парадокса математической теории множеств.
Представим, что совет одной деревни так определил обязаннос­ти парикмахера этой деревни: брить всех мужчин деревни, которые не бреются сами, и только этих мужчин. Должен ли он брить самого себя?». (Ивин А. А. Искусство правильно мыслить. – М.: Просвещение. – 1990, c. 205 – 206, http://www.koob.ru/books/iskusstvo_pravilno_mislit.rar).

Было много искажений парадокса, а также попыток решить данное противоречие, но в основном все решения сводились к следующему.
«Если да (то есть парикмахер должен брить себя сам – моя вставка), то он будет относиться к тем, кто бреется сам, а тех, кто бреется сам, он не должен брить. Если нет, то он бу­дет принадлежать к тем, кто не бреется сам, и, значит, он должен будет брить себя. Мы приходим, таким образом, к заключению, что этот парикмахер бреет себя в том и только в том случае, когда он не бреет себя. Что, разумеется, невозможно.

Рассуждение о парикмахере опирается на допущение, что такой парикмахер существует. Полученное противоречие означает, что это допущение ложно и нет такого жителя деревни, который брил бы всех тех и только тех её жителей, которые не бреются сами. Обязанности парикмахера не кажутся на первый взгляд проти­воречивыми, поэтому вывод, что его не может быть, звучит несколько неожиданно. Но этот вывод не является всё-таки парадок­сальным. Условие, которому должен удовлетворять деревенский бра­добрей, на самом деле внутренне противоречиво и, следовательно, невыполнимо. Подобного парикмахера не может быть в деревне по той же причине, по какой нет в ней человека, который был бы старше самого себя или который родился бы до своего рождения. Рассуждение о парикмахере может быть названо псевдопарадоксом». Конец цитаты (там же).

РЕШЕНИЕ

В 1992 году 19 декабря шла любимая многими до сих пор телеигра «Что? Где? Когда?». При счете 2:6 возникла, как это очень часто бывает, спорная, даже конфликтная ситуация. И тогда Владимир Яковлевич Ворошилов задал вопрос, который должен был принести победу или поражение знатокам. Это был вопрос о цирюльнике – парадокс Рассела. Конечно, знатоки проиграли, хотя могли выиграть. Потому что он задал несколько искажённый вариант вопроса:«Звучит вопрос: бреет ли сам себя цирюльник, если сам цирюльник бреет всех, кто не бреется сам?
Ответ знатоков: нет, не бреет.» (летопись/«Что? Где? Когда? Продюсерский центр ИГРА-ТВ», http://chgk.tvigra.ru/letopis/?19921219#cur). Им нужно было ответить:«Из информации о том, что цирюльник бреет всех, кто не бреется сам, невозможно сделать вывод о том, бреет ли он сам себя, бреет ли его кто-то другой или он вообще не бреется. Потому что нет достаточных оснований для таких выводов».
Но мне не давал покоя этот парадокс. Казалось, что ответ крутится в голове, нужно лишь «ухватить его за хвост». И мне через некоторое время это удалось.

Решение, как часто это бывает, просто до безумия. Всё рассуждение в деталях и с рассмотрением искажённых вариантов занимает несколько страниц. Я приведу лишь сокращённый вариант рассуждения.

Ответить на вопрос парадокса Рассела можно, если отнести парикмахера к какому либо классу мужчин: «бреются сами» или «не бреются сами». Но после логического анализа возможных оснований отнесения к этим классам множеств мужчин следует единственный вывод – это невозможно, потому что такого логически оправданного основания не существует. Исходя из данного вывода многие, в том числе и А. А. Ивин, пришли к заключению, что парадокс нерешаем, назвав его псевдопарадоксом. Но тогда следует и все другие парадоксы «решить» подобным образом раз и навсегда. Ведь никто же не думает, что может существовать в реальности ситуация разговора матери и крокодила, миссионера и людоедов и других. Значит, отрицание логического допущения не является решением. А решение таково:

Если невозможно отнести парикмахера ни к одному из классов «бреются сами» и «не бреются сами», значит, его нужно включить в третий класс – «НЕ БРЕЮТСЯ». И тогда парикмахер не нарушает ни одного логического условия, потому что на данный класс мужчин они не распространяются.

Все мужчины деревни

А. БРЕЮТСЯ 1 -сами, 2- не сами Б. НЕ БРЕЮТСЯ

И теперь парикмахеру суждено умереть бородатым.

Для правильного понимания данной задачи необходимо было лишь мысленно переставить частицу «не» перед глаголом «бреются» на место после него. И тогда смысл парадоксального условия задачи проявился бы, как на фотобумаге при печатании. Ведь фраза «не бреются сами» сразу же приняла вид абсолютно простой, не запутанной и понятной любому. А именно – «НЕ бреются сами» значит «бреются НЕ сами», то есть всё же бреются хотя и не собственными руками. И, таким образом, сразу же проявляется очевидная и грубая ошибка в логическом рассуждении всех тех, кто пытался решить данный парадокс. Такой тип ошибок я назвал «ложный вывод», когда делается абсолютно неверный и даже противоположный от необходимого по логике вывод («Логические парадоксы. Пути решения», глава «Ошибки рассуждения – ложный вывод», ). В данной задаче «ложный вывод» заключается в том, что фраза в логическом рассуждении должна звучать не в виде: «если парикмахер не должен брить себя сам, то будет относиться к тем, кто не бреется сам», что неверно, а в виде: «если парикмахер не должен брить себя сам, то будет относиться к тем, кто бреется не сам или НЕ БРЕЕТСЯ».

После решения «парадокса Рассела» я решил и другие известные парадоксы, применив к ним два общих постулата: 1. при подходе к решению любой проблемы необходимо чёткое понимание самой проблемы во всех деталях; 2. знание – относительное понятие («Логические парадоксы. Пути решения», глава «О принципах решения парадоксов»,

Брадобрей, получив приказ, сначала обрадовался, потому что многие солдаты умели бриться сами, побрил тех, кто бриться сам не умел, а потом сел на пенек и задумался: а что ему с собой-то делать? Ведь если он будет брить себя, то нарушит приказ командира не брить тех, кто бреется сам. Брадобрей уже решил было, что брить себя не будет. Но тут его осенила мысль, что если он сам себя брить не будет, то окажется, что он сам не бреется, и по приказу командира он должет все-таки себя побрить…

Что с ним стало, история умалчивает.

Причем же здесь теория множеств? А вот причем: командир пытался определить множество людей, которых брадобрею нужно брить, таким образом:

те и только те, кто не бреется сам.

Казалось бы, обычное множество, описывается несколькими русскими словами, чем оно хуже, например, множества

все ученики школы?

Но с этим множеством тут же возникает проблема: непонятно, принадлежит ли этому множеству брадобрей.

Вот другая версия этого парадокса.

Прилагательное русского языка назовем рефлексивным , если оно обладает свойством, которое определяет. Например, прилагательное "русский" - рефлексивное, а прилагательное "английский" - нерефлексивное, прилагательное "трехсложный" - рефлексивное (это слово состоит из трех слогов), а прилагательное "четырехсложный" - нерефлексивное (состоит из пяти слогов) . Вроде бы ничто не мешает нам определить множество

все рефлексивные прилагательные.

Но давайте рассмотрим прилагательное "нерефлексивный". Оно рефлексивное или нет?

Можно заявить, что прилагательное "нерефлексивный" не является ни рефлексивным, ни нерефлексивным. Но как тогда быть с таким заклинанием:

верно либо утверждение, либо его отрицание?

(Это заклинание называется законом исключенного третьего; на нем, собственно, и основан метод от противного.)

Наконец, третья версия парадокса. Рассмотрим множество

Множества , такие что

Мы включаем во множество только те множества , которые принадлежат сами себе. Бывают же множества, которые содержат другие множества. Например, пусть

множеству принадлежат числа , а множеству - два элемента: множество и число . Возвращаясь к коробкам, это можно сказать так: одни коробки можно класть в другие коробки. (Оказывается, что в каждой такой последовательности вложенных коробок всегда конечное число элементов - этому есть глубокие причины.)

Рассмотренное множество - это своего рода "брадобрей". Если предположить, что , сразу приходим к выводу, что . Если же предположить, что - получаем, что .

Столкнувшись с этими парадоксами, создатели теории множеств осознали, что нельзя задавать множества произвольными словосочетаниями . После этого они стали бороться с парадоксами двумя способами.

Первый способ - способ Кантора, придумавшего "наивную теорию множеств", в которой запрещаются все действия и операции, ведущие к парадоксам. Идея в следующем: разрешается работать со множествами, которые " встречаются в природе", также разрешается работать со множествами, которые получаются из них разумными теоретико-множественными операциями. Пусть, например,

Множество учащихся школы,
= множество непрерывных функций

(эти множества "встречаются в природе"), из них можно получить объединение , пересечение . Можно даже умножить множество на множество : по определению

Множество пар, в которых первый элемент из первого множества, а второй - из второго. В нашем случае - это множество пар, в которых первый элемент - учащийся школы, а второй - какая-нибудь непрерывная функция.

Другой способ - аксиоматический. Этот способ преодоления парадоксов развивали Цермело и Френкель (система аксиом Цермело–Френкеля), Гедель и Бернайс (система аксиома Геделя–Бернайса). Согласно этой теории, множество - это нечто, удовлетворяющее аксиомам, например, следующим .

Записи аксиом дублируются на "языке кванторов". Вот значения используемых кванторов:
- для любого ;
- существует ;
- существует единственный ;
- является множеством;
- множество тех и только тех , которые удовлетворяют условию ;
- логическое "или";
- логическое "и".

1. Аксиома объемности . Множество определяется своими элементами: множества, состоящие из одних и тех же элементов, равны.

2. Аксиома объединения . Объединение всех элементов множества есть множество.

3. Аксиома выделения . Для каждого множества и каждого условия существует множество

Подмножество элементов множества , удовлетворяющих условию .

Другими словами, мы не можем взять множество всех летающих крокодилов со всего мира или множество тех множеств, которые не содержат сами себя, а можем, взяв некоторое множество, выделить в нем "кусочек" - множество его элементов, удовлетворяющих некоторому условию.

4. Аксиома степени . Множество всех подмножеств данного множества есть множество.

5. Аксиома подстановки . Пусть - множество, а - произвольная формула. Тогда если для каждого существует и единственен , такой что истинно , то существует множество всех , для которых найдется , такой что истинно.

6. Аксиома фундирования . Не существует бесконечной последовательности вложенных множеств: каждая цепочка множеств

7. Аксиома бесконечности . Существуют бесконечные множества, т. е. такие множества , что равномощно .

8. Аксиома выбора . Еще одна очень сложная, но и очень очевидная аксиома - о ней позже.

Подробнее об аксиоматике теории множеств см. книгу .

Понять, несостоятельность, данного "парадокса" брадобрея, можно на примере, взятого для этого, живого, человеческого тела. Представте, что каждый из каких-либо органов человеческого тела, и каждая из его при этом конечностей, являются при этом общим множеством всех множеств, а по отдельности, каждый из органов этого человеческого тела, и каждая из частей его конечностей, являются при этом подмножествами друг друга. В этом случае, если таковое, вышеописанное, при этом представить, становится ясным тот факт, исходя из которого, тот самый брадобрей, из "парадокса" брадобрея, связан со всем вселенским, присутствующим миром, в котором он при этом обитает, с ним вместе, воедино, и он не может при этом, быть полностью отделен от него, таким же в точности образом, каким не могут быть отделяемы при этом друг от друга, все органы живого человеческого тела, и его какие-либо конечности, для того, что бы данный живой человеческий организм, мог оставаться при этом таковым живым, и полноценно функцианирующим организмом, исходя из существующих законов науки, и при его обитании в этом вселенском мире, этот брадобрей тесно связан с этим вселеским миром, в одну с ним существующую общую конструкцию. И он этот брадобрей при этом, образует подмножество, с множеством множеств, присутствующих во всем мире вселенной. Исходя из чего, у этого брадобрея, всегда существует, возможный быть действенным шанс, исходя из которого он и неможет неуйти, в какой то момент, из того населенного пункта, в котором он при этом проживает, в другой какой-либо населенный пункт, и успеть быть в этом населенном пункте, куда он при этом и ушел, побритым находящимся в том населенном пункте, в точности похожим на него, не могущим брить при этом самого себя, брадобреем. И причем, его этот уход в этот населенный пункт, косвенно, является при этом его действием, и приведшим его к тому, что он и был, сам при этом побритым, подобным ему брадобреем, и находящимся при этом в этом населенном пункте, в который он и пришел при этом, которого, этого другого брадобрея, этот пришедший туда брадобрей, конечно же и сам, так же может при этом побрить. Но так как, орудие, при помощи которого нужно быть побритым этому брадобрею, было отличным от его собственных при этом рук, то оно от этого, все равно, не перестанет являться таковым его орудием, и приведшим к тому, что он при этом, и стал быть таковым выбритым брадобреем. А посему это означает, что этот брадобрей, если не будет сам себя брить при этом своими руками, то он может при этом сделать это, при помощи какого-либо другого, существующего, имеющегося у него самого какого-либо способа, орудия, а значит он этим и побреет самого себя. Потому что он с другим, пришедшим к нему, из другого населенного пункта брадобреем, связан воедино, тем вселенским миром, в котором они вместе с ним при этом и проживают!!! Подобным же образом, разгадывается и "парадокс" теоремы Гёделя, о неполноте множества всех множеств!!! А посему, данный "парадокс" брадобрея, похож по его сути на ситуацию, исходя из которой, необходимо, встретившимся двум вместе людям, сварить при этом суп, в котором они оба вместе при этом нуждаются, но при этом у одного человека для этого, есть почти все необходимые нужные для варки продукты, кроме при этом воды, но у него при этом нет емкости нужной для этой варки супа, и очага, на котором можно было бы, производить при этом эту варку супа, а у другого, одного из двух этих человек, человека, при этом, напротив есть и вода, и очаг, и емкость, нужные для варки этого супа, но при этом у него, нет остальных продуктов, необходимых при этом, для варки этого супа. И тогда второй этот человек, дал первому этому человеку имеющиеся у него при этом, воду, очаг, и емкость, нужные для варки при этом этого супа, а первый же этот человек, дал второму этому человеку при этом, остальные, нужные для варки этого супа продукты, и тем самым они и смогли сварить вместе, нужный им обоим суп, который они вместе, и употребили при этом в их пищу... Так же, существует ещё и второй вариант правильного решения, разгадки, этого "парадокса брадобрея", исходя из которого, сам этот брадобрей так же сможет собственноручно себя побрить, не нарушив этим отданных ему мэром города приказаний! Вот этот второй вариант разгадки "парадокса брадобрея": брадобрей - либо бреет себя сам, тогда когда он сам себя бреет, либо же он не бреет себя сам, тогда когда он сам себя не бреет, потому как он не может сразу же и брить и не брить себя сам. По этой причине, для того что бы смочь начать брить себя самому, нужно не на словах а на деле, начать реальным, физическим образом это делать, а не начав же ещё себя самому брить в реальности - это и значит то, что не брить себя самому в этот самый момент, а значит тем самым и мочь попытаться начать себя самому брить, не нарушив этим первого приказания отданного ему мэром города (брить всех тех, и лишь только тех, которые не бреются сами). Тем самым доказывается возможность начала в реальности бритья себя самим, этого брадобрея, раз начать он может в реальности бриться, и само начало в реальности его этого бритья, начнёт происходить лишь в тот самый момент, когда он сможет сбрить на своей бороде, хотя бы микроскопическую часть от одного из множества волосков на ней, для начала бритья которой, он в реальности не нарушит первого приказания отданного ему мэром города (брить всех тех, и лишь только тех, которые не бреются сами), раз становиться тем брадобреем который бреет себя сам, он может не сразу, а лишь в момент сбривания хотя бы малой части от одного из волосков на его бороде, и нарушать второе приказание отданное ему мэром города (не брить всех тех которые бреются сами), поэтому он и не может этой его попыткой начала бритья себя самого, потому что логически верным: считается всякий новый раз не знание брадобреем для себя самого, может, сможет, он в каждый, новый будущий раз, мочь, и смочь, сам себя брить, и начать сам себя брить, или же он не не может и не сможет этого сделать, а незнающий полностью о себе самом брадобрей, на перёд, собственных его возможностей как в умении брить себя самого, так и наоборот не в умении брить себя самого, не может считаться по этой причине сразу же заранее, тем брадобреем, про которого известно то, что он сам себя бреет, и может, сможет, сам себя побрить! Когда же этот "незнающий сам себя" брадобрей, сбреет уже, хотя бы одну малую часть, от одного из волосков, на своей бороде, он только в этот момент, сумеет понять о себе то, что он смог сам себя всё таки брить, но он не нарушит этим в этот момент, второе приказание отданное ему мэром города (не брить всех тех которые бреются сами), раз он о себе, не знал, и никогда не знает наперёд, сможет он сам себя брить всегда в будущем, или же не сможет он этого делать, а это незнание им своих собственных будущих возможностей, и делает собой его брадобреем, не нарушившим это второе приказание мэра, исходя из которого, он не должен брить всех тех которые бреются сами, и поэтому поняв о себе самом то, что он начал брить себя сам, он в этот момент, просто соблюдая это второе правило, запрещающее ему брить всех тех которые бреются сами, остановится на мгновение в своём бритье себя самого, и перестанет брить себя сам этим, и тут же поняв то, что он обязан вновь начать исполнять первое отданное ему мэром приказание, а то есть, приказание о его обязанности бритья всех тех, и лишь только тех, которые не бреются сами, попытается начать, что бы его не нарушать, вновь брить себя сам, и далее эти циклы его то остановки в собственном бритье, то вновь начало этого бритья, будут продолжаться до тех пор, пока он полностью не сбреет всю свою бороду, тем самым он и сумеет сам собственноручно, сбрить полностью всю свою бороду, не нарушив приказания данные ему мэром города!!! В этом и состоит другой вариант разгадки этого "парадокса брадобрея"!!!