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      16個(gè)極度燒腦的悖論

       猴哥q9y7ikm4x0 2019-08-11

      01、我知我無(wú)知

      02、二分法悖論(dichotomy paradox)

      03、飛矢不動(dòng)(arrow paradox)

      04、忒修斯之船(Ship of Theseus paradox)

      05、上帝無(wú)所不能?

      06、托里拆利小號(hào)(Gabriel's Horn)

      07、理發(fā)師悖論(Russell's Paradox的別稱)

      08、第二十二條軍規(guī)(Catch-22)

      09、有趣數(shù)悖論(Interesting Number Paradox)

      10、飲酒悖論(drinking paradox)

      11、球與花瓶(Balls and Vase Problem)

      12、土豆悖論(potato paradox)

      13、生日悖論(birthday paradox)

      14、朋友悖論(friendship paradox)

      15、祖父悖論(bootstrap paradox)

      16、外星文明

      【1】

      我知我無(wú)知

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      蘇格拉底有句名言:“我只知道一件事,那就是我一無(wú)所知?!?/strong>

      這個(gè)說(shuō)法本身就是悖論,展現(xiàn)了自我參照的表述(self-referential statement)的復(fù)雜性。而這也是西方哲學(xué)先賢帶給我們的重要啟示:你得問(wèn)你以為你知道的一切。越是問(wèn)東問(wèn)西問(wèn)長(zhǎng)問(wèn)短打破砂鍋問(wèn)到底,越會(huì)發(fā)現(xiàn)身邊正有一大波悖論呼嘯而過(guò)。

      【2】

      二分法悖論(dichotomy paradox)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:運(yùn)動(dòng)是不可能的。你要到達(dá)終點(diǎn),必須先到達(dá)全程的1/2處;要到達(dá)1/2處,必須先到1/4處……每當(dāng)你想到達(dá)一個(gè)點(diǎn),總有一個(gè)中點(diǎn)需要先到,因此你是永遠(yuǎn)也到不了終點(diǎn)的。

      古希臘哲學(xué)家芝諾(Zeno)提出了一系列關(guān)于運(yùn)動(dòng)不可分性的哲學(xué)悖論,二分法悖論就是其中之一。直到19世紀(jì)末,數(shù)學(xué)家們才為無(wú)限過(guò)程的問(wèn)題給出了形式化的描述,類似于0.999……等于1的情境。

      那么究竟我們是如何到達(dá)目的地的呢?二分法悖論只是空谷傳音般放大了問(wèn)題。若想妥善解決這個(gè)問(wèn)題,還得靠物質(zhì)、時(shí)間和空間是否無(wú)限可分等等這些20世紀(jì)的衍生理論。

      腦洞:無(wú)限二分16寸芝士乳酪蛋糕卻不能吃的快感,你值得擁有。

      【3】

      飛矢不動(dòng)(arrow paradox)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:一根箭是不可能移動(dòng)的。飛行過(guò)程中的任何瞬間,它都有一個(gè)暫時(shí)的位置,由此可知一枝動(dòng)的箭是所有不動(dòng)的集合。

      芝諾又一著名悖論,他認(rèn)為時(shí)間的單位是瞬間。事實(shí)上,運(yùn)動(dòng)不會(huì)發(fā)生在任何特定時(shí)刻,并不意味著運(yùn)動(dòng)不會(huì)發(fā)生。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的詭辯學(xué)代表人物惠施也曾說(shuō):“飛鳥(niǎo)之影,未嘗動(dòng)也?!?/p>

      “飛矢不動(dòng)”實(shí)際上暗示了量子力學(xué)的觀點(diǎn)。以狹義相對(duì)論為背景,物體在靜止與運(yùn)動(dòng)時(shí)是不同的。根據(jù)相對(duì)論,對(duì)于以不同速度移動(dòng)的物體,觀察者會(huì)產(chǎn)生不同感受,對(duì)周圍的世界也會(huì)持有不同看法。

      腦洞:看到漂亮妞心動(dòng)3秒,上去要電話慘遭拒絕??瓤?,飛矢不動(dòng),我沒(méi)心動(dòng)。

      【4】

      忒修斯之船(Ship of Theseus paradox)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:如果忒修斯的船上的木頭被逐漸替換,直到所有的木頭都不是原來(lái)的木頭,這艘船還是原來(lái)的那艘船嗎?

      基于同一性的古希臘著名悖論,引發(fā)了赫拉克利特、蘇格拉斯、柏拉圖等的各種討論。近代啟蒙運(yùn)動(dòng)中,英國(guó)的兩位大哲學(xué)家托馬斯·霍布斯(Thomas Hobbes)、約翰·洛克(John Locke)也曾嘗試解答這個(gè)問(wèn)題。答案始終是是非非,難以一錘定音。

      腦洞:人體細(xì)胞每七年更新一次,七年后,鏡子里是另一個(gè)你。

      【5】

      上帝無(wú)所不能?

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:無(wú)所不能的上帝,能不能創(chuàng)造出他自己搬不動(dòng)的石頭?

      關(guān)于上帝無(wú)所不能的邏輯悖論不勝枚舉。教徒們有無(wú)數(shù)理由證明上帝的神圣,而在他們看來(lái),這些悖論的理由根本無(wú)關(guān)緊要。

      腦洞:裝備此邏輯,與自稱為上帝的自戀狂魔們大戰(zhàn)幾百回合不掉血。

      【6】

      托里拆利小號(hào)(Gabriel's Horn)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:體積有限的物體,表面積卻可以無(wú)限。

      17世紀(jì)的幾何悖論。意大利數(shù)學(xué)家托里拆利(Evangelista Torricelli)將y=1/x中x≥1的部分繞著x軸旋轉(zhuǎn)了一圈,得到了上面的小號(hào)狀圖形(注:上圖只顯示了一部分圖形)。然后他得出:這個(gè)小號(hào)的表面積無(wú)窮大,可體積卻是 π。

      腦洞:原來(lái)也有平胸不一定能為國(guó)家省布料的時(shí)候。

      【7】

      理發(fā)師悖論(Russell's Paradox的別稱)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:小城的理發(fā)師放出豪言:“我只幫城里所有不自己刮臉的人刮臉?!蹦敲磫?wèn)題來(lái)了,理發(fā)師給自己刮臉么?如果他給自己刮臉,就違反了只幫不自己刮臉的人刮臉的承諾;如果他不給自己刮臉,就必須給自己刮臉,因?yàn)樗某兄Z說(shuō)他只幫不自己刮臉的人刮臉。兩種假設(shè)都說(shuō)不通。

      赫赫有名的羅素悖論,由英國(guó)數(shù)學(xué)家勃蘭特·羅素教授于20世紀(jì)初提出。這條悖論證明了19世紀(jì)的集合論是有漏洞的,幾乎改變了數(shù)學(xué)界20世紀(jì)的研究方向。

      腦洞:對(duì)于不刮胡子的女理發(fā)師不成立。

      【8】

      第二十二條軍規(guī)(Catch-22)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:瘋子才能獲準(zhǔn)免于飛行,但必須由本人提出申請(qǐng);凡能意識(shí)到飛行有危險(xiǎn)而提出免飛申請(qǐng)的,屬頭腦清醒者,應(yīng)繼續(xù)執(zhí)行飛行任務(wù)。即“如果你能證明自己發(fā)瘋,那就說(shuō)明你沒(méi)瘋”,諸如此類。

      《第二十二條軍規(guī)》由約瑟夫·海勒(Joseph Heller)根據(jù)自己在二戰(zhàn)中的親身經(jīng)歷創(chuàng)作。該書(shū)的主角為了逃避危險(xiǎn)的作戰(zhàn)任務(wù)而裝瘋,可逃避的愿望本身又證明了他的神志清醒。

      Catch-22已成為英語(yǔ)詞典中的常用詞匯,用來(lái)形容自相矛盾的死循環(huán),或是人們處于荒謬的兩難之中。

      腦洞:“一等獎(jiǎng):iPhone6 Plus”,但是“本商場(chǎng)擁有本次活動(dòng)的最終解釋權(quán)”。

      【9】

      有趣數(shù)悖論(Interesting Number Paradox)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:1是非零的自然數(shù),2是最小的質(zhì)數(shù),3是第一個(gè)奇質(zhì)數(shù),4是最小的合數(shù)等等;如果你找不到這個(gè)數(shù)字有趣的特征,那它就是第一個(gè)不有趣的數(shù)字,這也很有趣。

      于是,量子計(jì)算領(lǐng)域的研究猿納撒尼爾·約翰斯(Nathaniel Johnston)把這些有趣的整數(shù)定義為一個(gè)整體,并將這些整體排成序列,像是質(zhì)數(shù)、斐波那契數(shù)列、畢達(dá)哥拉斯數(shù)等?;谶@個(gè)定義,約翰斯在2009年6月的博客里提出,第一個(gè)沒(méi)有出現(xiàn)在序列里的數(shù)字是11630。2013年11月序列更新之后,他表示14228是最小的無(wú)趣數(shù)。

      腦洞:n只青蛙n張嘴,2n只眼睛4n條腿,撲通n聲跳下水……你想起數(shù)列是個(gè)什么鬼了嗎?

      【10】

      飲酒悖論(drinking paradox)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:酒吧里會(huì)發(fā)生這種情況:如果有人在喝酒,那么每個(gè)人都在喝酒。乍看起來(lái)是一個(gè)人喝酒導(dǎo)致了所有人喝酒。實(shí)際上,如果酒吧里至少有一個(gè)人沒(méi)在喝酒,那么按照數(shù)學(xué)中的實(shí)質(zhì)條件(material conditional),對(duì)那些沒(méi)喝酒的人來(lái)說(shuō),有些人在喝酒,這些人中的每個(gè)人都在喝酒,情況依然成立。

      實(shí)質(zhì)條件的示意圖如下:

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      “飲酒悖論”由于雷蒙德·斯穆里安(Raymond Smullyan)的書(shū)而出名,這本書(shū)的名字就叫《這本書(shū)叫什么名字》(What Is the Name of this Book?)。

      【11】

      球與花瓶(Balls and Vase Problem)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:假設(shè)無(wú)限個(gè)球和一個(gè)花瓶,現(xiàn)在要進(jìn)行一系列操作,且每次操作都一樣:往花瓶里放10個(gè)球,然后取出1個(gè)球。那么,無(wú)窮多次這樣的操作之后,花瓶里有多少個(gè)球呢?

      答案千奇百怪。最直接的是無(wú)限個(gè),也有數(shù)學(xué)家認(rèn)為,每個(gè)球都會(huì)被取出來(lái)。邏輯學(xué)家詹姆斯·亨勒(James M. Henle)和托馬斯·泰馬祖科(Thomas Tymoczko)提出花瓶里的球最終可以是任意數(shù)目,甚至有具體的構(gòu)造方法。

      1976 年謝爾登·羅斯(Sheldon Ross)在他的《概率論第一課》(A First Course in Probability)介紹了這個(gè)問(wèn)題,所以它被稱為“羅斯·利特爾伍德悖論”(Ross-Littlewood Paradox)。

      腦洞:小學(xué)奧林匹克暗袋摸球概率題終極版。

      【12】

      土豆悖論(potato paradox)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:100克土豆含有99%的水,如果它被榨出了2%,還剩98%的水分,它將只重50克。即100克的土豆含有1克干物質(zhì)(dry material),當(dāng)還剩98%的水分時(shí),1克將對(duì)應(yīng)2%的含量,因此含98%水分的土豆重50克。

      腦洞:理科生們笑到內(nèi)傷。

      【13】

      生日悖論(birthday paradox)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:隨機(jī)挑選一組人,其中就會(huì)有兩人同一天生日。

      用抽屜原理來(lái)計(jì)算,只要人群樣本達(dá)到367,存在兩人同天生日的可能性就能達(dá)到100%(一年雖然只有365天,但是有366個(gè)生日,包括2月29日)。然而,如果只是達(dá)到99%的概率,只需要57個(gè)人;達(dá)到50%只需要23個(gè)人。這種結(jié)論的前提是一年中每天生日的概率相等,可憐的2月29日除外。

      腦洞:顫抖吧人類,該方法已應(yīng)用于常見(jiàn)的黑客密碼攻擊:生日攻擊。

      【14】

      朋友悖論(friendship paradox)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:你的基友總是比你擁有更多基友。

      這都是數(shù)學(xué)惹的禍,詭異的統(tǒng)計(jì)學(xué)能證明你的好基友擁有更多朋友,身材更棒,學(xué)習(xí)更好,工資更高……而你就是個(gè)杯具。

      腦洞:這類似于,問(wèn):長(zhǎng)這么大你遇到過(guò)的最優(yōu)秀的人是?答:別人家的孩子

      【15】

      祖父悖論(bootstrap paradox)

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:如果你乘坐哆啦A夢(mèng)的時(shí)光機(jī),回到你爺爺奶奶相遇之前,殺死你的爺爺會(huì)發(fā)生什么?如果殺死了你的爺爺,那么你就從未誕生;如果你從未誕生,如何回到以前殺死你的爺爺?

      祖父悖論看似杜絕了人為操縱命運(yùn)的可能,過(guò)去無(wú)法改變,爺爺一定會(huì)在孫子的謀殺中幸存下來(lái);還有種可能是,你進(jìn)入了另一個(gè)平行宇宙,這是你從未生活過(guò)的世界,但你的爺爺奶奶卻也在這里。

      這個(gè)關(guān)于時(shí)間旅行的悖論源自羅伯特·海因萊因的短篇小說(shuō),近來(lái)又出現(xiàn)在諾蘭導(dǎo)演的《星際穿越》中。

      腦洞:如果你重返二戰(zhàn)前,殺死希特勒,成功阻止了二戰(zhàn)的爆發(fā)。然而,如果沒(méi)有發(fā)生二戰(zhàn),回去刺殺希特勒的理由是什么?時(shí)間旅行本身就消除了旅行的目的,本身就在質(zhì)疑本身。

      【16】

      外星文明

      16個(gè)極度燒腦的悖論

      概述:天文學(xué)的基本假設(shè)是,蒼茫宇宙間,地球是一顆在平常不過(guò)的星球。NASA(美國(guó)宇航局)的開(kāi)普勒衛(wèi)星發(fā)現(xiàn),銀河系內(nèi)很可能存在著110億個(gè)類似地球的星球。

      我們的文明是有聲的,廣播電視和無(wú)線電信號(hào)都是人為的。如果確實(shí)存在與地球相像的文明,我們應(yīng)該有能力找到證據(jù)。

      目前,因?yàn)殄e(cuò)綜復(fù)雜的原因,我們無(wú)法切實(shí)證明宇宙有其他文明。龐大的宇宙空間使溝通變得困難。盡管我們使用電磁波和外星聯(lián)系,但由于電磁頻譜極寬,我們無(wú)法確定外星人使用哪種頻譜。再加上那些星球的文明發(fā)展度可能過(guò)高、過(guò)低,抑或是生活著與人類不同的生命形式,又大大降低了準(zhǔn)確交流的可能。

      腦洞:我們堅(jiān)信來(lái)自星星的都教授的存在!

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