罗素悖论号称是“第三次数学危机”。我们来看看所谓前两次是怎么回事。
第一次的起因是这样的。古时候人们只有有理数的概念,认为天下所有的“数”都可以写成两个整数的商。(现在我们知道,只有有理数才是整数的商,而无理数是没办法“除”出来的,有理数和无理数合在一起,构成实数集)有一个人忽然发现,边长为1的正方形的对角线长度(也就是根号2)居然没办法写成两个整数的商!这下不得了了,数学居然自相矛盾了(现在看起来,这哪里自相矛盾了?不就是发现了一个无理数么?你证明了根号2不是有理数,不是就不是呗。),于是引起轩然大波。以今天的眼光看,这伤到所谓“数学大厦”了么?根本没有。但是当时的人们因为只有有理数,所以觉得数学大厦要坍塌了。这验证了我的说法,所谓“悖论”不过是反证法而已。我们假定根号2是有理数(就是两个整数的商),然后推出了矛盾,这仅仅说明根号2不是有理数而已。仅此而已。
再看看所谓第二次数学危机。自古以来,人们认为欧氏几何是最自然,也是唯一的几何。但是后来,有人觉得欧几里得陈列的五个公理太多了。(数学家就是这个毛病,总喜欢假定的东西越少越好,这样才干净)于是试图去掉这个公理,只用前四个。本来是希望用前四个推一推,推出矛盾,好让大家服气这个第五公理是去不得的。谁知道越推越多越推越大,却怎么也没有矛盾。后来居然就推出一套和欧氏几何完全平行的几何理论出来,叫罗巴切夫斯基几何。这套新几何里面不假定欧几里得的第五公理,于是和我们平常的习惯格格不入。比如,它认为过直线外一点可以做无穷多条平行线。别扭是别扭,但是单纯从逻辑角度来说,这套新的几何是一套好好的理论系统,就像以前的欧氏几何一样自圆其说。但是当时可是不得了啊,有人又喊了,了不得,过平行线外一点可以做两条平行线,反了反了,国将不国了,数学居然连这个都推不出矛盾,数学完蛋了。现在看来,这是所谓“危机”么?当然不是。这第二次数学危机和第一,第三次味道有点不一样,它不是推出了矛盾(如果推出了矛盾,我说,就是反证法),而是一直推下去,一直没有矛盾,推出了新的不合人们习惯的新理论。但是不管怎么说,没有人到现在还仍然认为,第二次数学危机是数学“致命的危机”。
后来就是罗素悖论了,这是第三次。看看前两次都是怎么回事,凭什么认为这第三次就是“致命”的呢?当然数学家不能这样说话,不能说因为前两次都不危机,所以“类比”这第三次也不是,如果这么说的话,那数学就堕落到别的学科的水平了。要说明这第三次数学危机也不是危机,需要认真的剖析它。我前几个帖子里面已经反复论证过了。
这个帖子的目的只是要帮助大家回顾一下前两次数学危机,让大家看到前两次数学危机都不是真正的“危机”,相反是促进数学发展的好事情。其中第一次危机和罗素悖论(第三次危机)味道很像,都是推出了矛盾。这不可怕,推出了矛盾,这说明我们发现了不在我们现有知识范畴内的新东西。