罗素悖论:集合能否包含自身
你有没有想过:一个集合能包含它自身吗?(集合 R 中的元素为 R 集合本身)
比如,想象一下“所有集合的集合”,这个集合难道不应该包含它自身吗?或者想想“所有抽象概念的集合”,它本身不也是一个抽象概念吗?
这就引出了罗素悖论,它几乎就像一个逻辑笑话:考虑集合 R,它包含了“所有不包含自身的集合”。
现在问:R 包含它自身吗?如果 R 包含自身……那么根据定义,它不应该包含自身(因为 R 只包含不包含自身的集合)。如果 R 不包含自身……那么根据定义,它应该包含自身!
这个悖论在 20 世纪初几乎让数学崩溃!它迫使数学家们彻底重建集合论,并制定了关于集合能做什么和不能做什么的严格规则。
如果一个集合包含它自身,那么它就包含它自身,如此循环往复……就像洋葱一样层层嵌套!一个无限循环嵌套在一个对象内部。
数学作为一种语言的观察非常精辟。罗素悖论表明,我们对集合的语言直觉:“只要你能描述任何集合,就可以随意谈论!” 这过于随意。这种语言让我们能够说出一些会产生逻辑矛盾的话。
因此,像 Zermelo 和 Fraenkel 这样的数学家制定了严谨的规则,公理,来规范集合的定义:“你不能随意谈论‘所有集合的集合……’。你必须从底层开始构建集合。”
集合只能包含之前已经定义的事物。没有循环,没有自包含,没有无限倒退,所有这些都被塞进一个对象里。就好像集合的宇宙是有方向的,是有层级的。一切都从空集向上流动,没有任何东西可以回溯并抓住自己。
