1.2 秃头悖论——精确逻辑无法破解的千古之谜

在某些公认正确的背景知识下,可以合乎逻辑地构造出两个既相互矛盾又可以相互推出的命题,称为逻辑悖论。古代学者特别是古希腊人已经发现了许多悖论,最著名的如说谎者悖论、芝诺悖论、鳄鱼悖论等。他们围绕这些悖论的智力角逐,对逻辑学的形成发展起了很大推动作用。逻辑史上许多著名事件都与悖论的发现、讨论和解决有关。上述逻辑精确化过程也是研究逻辑悖论的过程。其中,康托悖论和罗素悖论的提出、讨论,以及围绕古老的说谎者悖论的讨论,在这场逻辑精确化运动中发挥了至关重要的作用。

但是,即使仅仅局限于悖论研究,精确化也未必是万能的。一些古老的悖论,最著名的是古希腊麦加拉派发现的秃头悖论,就无法通过逻辑精确化来解决。我们用现代语言把它表述为:向阳红是一个满头乌发的小伙子,掉了一根头发后他还是满头乌发的小伙子,如此一根接一根地掉下去,最后就会得出“一发皆无的向阳红还是一个满头乌发的小伙子”这一荒谬结论。

秃头悖论还可以做反向表述。“没有一根头发的人是秃头”无疑是真命题,记作A0。“比秃头多一根头发的人还是秃头”,记作B,显然也是真命题。我们利用这两个真命题连续地进行以下推理:

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其中,n可取任何自然数。据统计,正常人的头发根数约100万。取n=100万,这个推理最后得到的结论即命题An,意指“长有100万根头发的人仍是秃头”;或者用非精确化的日常语言讲,满头秀发者为秃头。这显然太荒谬了。

麦加拉派还提出同一类型的另外一个悖论,即谷(沙)堆悖论。打谷场上有个小山似的谷堆,包含多少粒谷子难计其数,但总是一个有限数。拿去一粒谷子,它还是一个谷堆;再拿去一粒,它仍然是一个谷堆。如果一粒接一粒不断地拿下去,直到打谷场上一粒谷子都没有了,逻辑上还得说它是一个谷堆。这难道不是荒谬绝伦的吗?

有人或许觉得,麦加拉派抓住的不过是个别孤立现象,不足挂齿。但实际上,这种悖论在现实生活中随处可见,简直可以说不计其数,一抓一大把。例如:

身高悖论:“身高两米的人是高个子”,“比高个子低一毫米的人还是高个子”,用这两个真命题连续进行推理,将得到“土行孙是高个子”[1]的假命题。反过来说,以两个真命题“身高不足半米的人是矮个子”和“比矮个子高一毫米的人还是矮个子”为前提,可以推出假命题“姚明是矮个子”。小巨人成了矮个子,世界上还有几个人不是矮个子呢?

年龄悖论:“七十岁的人是老年人”,“比老年人晚生一天的人还是老年人”,是两个真命题;以它们为前提,可以得出“婴儿是老年人”的假命题。

朋友悖论:以真命题“刚刚结识的朋友是新朋友”和“新朋友在一秒钟以后还是新朋友”为前提,可以逻辑地推出假命题“新朋友在十年之后还是新朋友”。

有人可能认为,这些悖论所涉及的都是生活琐事,既无科学意义,亦无学术价值,更不会影响工程技术应用,逻辑学完全可以置之不理。对于古代人或许可以这样说,在科技和学术高度发达的今天则不可作如是观。哲学地看,一切普遍存在的东西都具有科学意义,迟早会成为科学研究的对象;有科学意义的东西一般都可能找到实际应用,至少有锻炼智力的功能。秃头悖论的变种既然如此普遍,逻辑学就不能永远弃之不顾。何况它绝不仅仅存在于生活琐事中,在科学技术和学术文化领域同样不胜枚举。请看以下两个例子。

频率悖论:“ω=16赫兹是低频”为一真命题(人耳能够听到的声音在16~20 000赫兹范围内),“比低频高1赫兹的还是低频”也不失为一个真命题。如此不断推论下去,就会得出“ω=20 000赫兹仍是低频”这个完全不能接受的错误命题。它等于说,一切频段都属于低频,中频和高频是没有意义的概念。反过来,也可以说一切频段都是高频。这是无线电科学和工程技术不能同意的。

时代悖论:孔夫子无疑是古代人,比他晚生一天的人当然也是古代人。以这两个显然为真的命题为前提,可以逻辑地推定今天(2019年10月1日)尚在产房嗷嗷待哺的婴儿也是古代人。或者说,古代就是现代,现代就是古代。

前一悖论属于自然科学和工程技术范畴,后一悖论属于人文社会科学范畴,都是秃头悖论的变种,深具理论和学术意义。读者朋友大概早已注意到,在西方发达国家学术理论界近乎取得话语霸权的后现代主义思潮,已大张旗鼓地进入中国,影响着中国学人的思想走向。这些后现代主义学者把人类社会的发展演进划分为前现代、现代和后现代三大时代或形态,热烈地讴歌“后现代转向”,鼓吹建立所谓后现代科学、后现代理论、后现代文化、后现代艺术,归根结底是要建立后现代社会。如果秃头悖论不解决,人们便可以说:现代就是后现代,后现代就是现代,或者前现代即后现代,后现代即前现代。如此随心所欲,学术研究还有什么科学性可言呢!

聪明过人的古希腊智者们始终未能破解秃头悖论,或许可以归咎于那时的科学文化水平太低,加上它们没有实际价值,只可当作逻辑学家书桌上摆设的玩具,不必认真对待。但在逻辑精确化运动获得极大成功之后,在人类有能力登上月球、评说夸克、重组基因的现时代,逻辑学仍然不能破解秃头悖论之谜,不能不说是对人类智慧的嘲弄。即使它们真的没有任何实用价值,为了维护人类智慧的尊严,逻辑学似乎也不能继续置之不理。

问题出在哪里?我们来仔细检查一下推理(1﹒1)。两个前提都是真命题,每一次推理在逻辑上都符合规则,因而推理操作不会改变结论的真值。但随着推理步骤增多,你就逐渐感到结论的真实性有问题,推理步骤越多,结论的真实性就越小,在不知不觉中你就从真理走向荒谬。然而,毛病究竟出在哪一步,人们却找不到。同样是古希腊提出的逻辑难题,为什么说谎者悖论引起逻辑学界那么大的兴趣,而秃头悖论却无人过问?这不能不令人深感困惑。

精确性要靠定量化描述来保证,把定量化描述用于秃头悖论,要求确定一个作为分界线的头发根数k,n=k时为秃头,n=k+1时为非秃头。如此划分界定,精确倒是精确了,却极不合理,一发之差足以区分秃与非秃,这样一个数k根本就不存在。这就告诉人们,并非一切逻辑难题都属于数量化、精确化不够的问题,逻辑的正确性和有效性并非总是同精确性和严格性联系在一起的。秃头悖论便属于这种问题,它不存在可以精确描述的分界线,找不到精确化的切入点,没有精确化方法的用武之地;相反,它的逻辑困难有可能是对精确性和严格性的过分要求造成的,解决它需要新的逻辑思想。

罗素在90多年前已经认识到这一点。他指出:“秃头是一个模糊概念;有一些人肯定是秃子,有一些人肯定不是秃子,而处于这两者之间的一些人,说他们必须要么是秃子,要么不是,这是不对的。”[2]就是说,有些逻辑问题,包括秃头悖论,需要从精确性的反面——模糊性去考察,另辟蹊径。

辩证法教导人们,一切事物都具有两重性:有优点必有缺点,有缺点必有优点;有得必有失,有失必有得。如果相信这一点,就应该做出以下评估:精确性也具有两重性,精确化既带来逻辑学的巨大进步,也不可避免会给逻辑学发展带来某些局限或弊端。逻辑学要继续发展,就不能“一条道走到黑”,应当在精确化之外寻找新路子,重新认识模糊性。


注释

[1]土行孙是神话小说《封神榜》中的人物,侏儒式的身高,但身怀绝技,尤善土遁法。

[2]伯特兰·罗素.论模糊性.杨清,吴涌涛,译.模糊系统与数学,1990,4 (1).