没有料到的老虎

通过一个小故事来理解什么是“不可预料的老虎”悖论,体会数学中形式逻辑的思维乐趣。

有一天,一位美丽的公主爱上了一位名叫迈克的勇敢的士兵。他不仅勇敢,还思维敏捷,十分聪明。但是国王不愿意自己的宝贝女儿嫁给这位年轻人。公主便去央求他。

公主:你是国王,爸爸。我可以嫁给迈克吗?

国王:啊,当然可以,我的宝贝女儿。不过有个条件。这里有5扇门,其中一扇门后面有一只老虎。迈克必须要把这只老虎杀掉才能娶你。他必须从1号门开始依次开启每一道门。他只有开完每一道门才可能知道老虎藏在哪儿。这是一只不可预料的老虎。

没有料到的老虎


迈克在门前观察了一遍,自言自语起来。

迈克:如果我打开前4道门都是空的,就可以肯定老虎在第5道门里。可是国王说我不可能预先知道老虎在哪里。可见,老虎肯定不在第5号门里。

迈克:第5号门排除了,老虎肯定在其他4道门里。如果我打开前3道门都是空的呢?那么老虎就肯定在第4号门里。但是老虎在哪里是不可能预料的啊,所以第4号门也排除了。

没有料到的老虎


根据同样道理,迈克推断老虎也不会在3号门、2号门和1号门里。迈克喜出望外。

迈克认为每个门后面都不会有老虎。如果有老虎存在,那么国王承诺的“老虎在哪儿是不可预料的”就不对了,而国王是信守诺言的人。

推断出了老虎不会存在,迈克便大胆地去开门。但是令他大吃一惊的是,老虎从第2号门里冲了出来!他完全没有料到!可国王说他信守了诺言。那么迈克的推理错在哪儿了?许多逻辑学家直到今天也没搞明白。

没有料到的老虎


“不可预料的老虎”悖论还有许多其他的叙述形式。类似形式的悖论最初出现在20世纪40年代初,一位教授向学生宣布下周的某天要考试,考试的具体日期不可预知。他确信学生们谁也预测不出究竟哪一天考试。一个学生推断考试日期肯定不是下周的最后一天,也不会是倒数第二天,也不可能是倒数第三天,如此推下来,下周根本就不可能考试。然而教授信守诺言,把考试安排在了第三天。

没有料到的老虎


1953年哈佛大学哲学家W·V·奎恩写过一篇与此悖论类似的论文。他的表述形式是一个狱吏为一个囚犯执行绞刑的事,执行日期同样不可预知。在我已出版的书《难猜的绞刑日期及相关的数学问题》的第一章中,我列了一个有23种参考资料的书目,有兴趣的朋友可以就此问题深人探讨。

大多数人认为迈克的第一步推理是正确的,即老虎不在最后一扇门内。但是一旦此推断成立,随后的推断便依次成立了。因为既然老虎可以不在最后一扇门里,当然也就有同样的理由不在其他门内了。

但是,迈克的第一步推理就是错的!假定他打开了前4扇门,他就能断定最后一扇门内没有老虎?肯定不能。因为如果他这样推断,他就可能在打开第5扇门时,出乎意料地发现那只老虎。事实上,即使只有一扇门,整个悖论仍然存在。

没有料到的老虎


假设史密斯先生是一个说真话的人,你对他的话从来都深信不疑。他拿着一个盒子对你说:“打开看看,里面有一个你想象不到的蛋。”你如何推测盒子里面到底有没有蛋呢?如果史密斯说的是真话,盒子里面确实有蛋。但如果你猜到了有蛋,那么史密斯就错了。另一方面,如果这样推理让你认为里面没有蛋,但打开却发现一个没有预料到的蛋,史密斯又说对了。

没有料到的老虎


逻辑学家们一致认为即使国王信守诺言,迈克也不可能知道老虎在哪儿。因此,他不可能做出关于哪个房间里有没有老虎的推论,即使是最后一扇门。


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