物理矛盾（“悖论”是什么）

“悖论”它不仅是一个非常吸引人的词语，而且它还是逻辑学和数学推理中的一个特殊专有的概念名词。所谓“悖论”，是指如果一个命题a被承认，它就可以被推断为非a命题；相反，如果我们承认它不是a，我们可以推导出a。那么，这个矛盾的命题a就会被称为“悖论”。如果你认为这个定义太抽象，请看下面生动地描述：

现在有一台正常运行的计算机，它的反应很快，并且只在瞬间判断问题。假设计算机在红灯时说“是”，绿灯时说“否”。现在它被要求判断并回答“下一次绿灯是否亮”。输入问题后，计算机开始运行。结果，人们发现这台倒霉的电脑一直疯狂地闪烁着交通灯。他感到困惑的原因其实很简单：如果他回答“是”，这意味着下面的灯确实是绿色的，但按照程序，“是”必须打开红灯；如果它回答“否”，这意味着下面的指示灯不是绿色的，但根据程序，它回答“否”并再次亮起绿色，因此计算机是疯狂的，因为它不知道该做什么。

这个小故事直观地描述了“悖论”的特征，即它使人陷入一个奇怪的自相矛盾和两难的怪圈。悖论使人们既迷恋又困惑，在强烈的吸引力中揭示其神秘性和陌生性，引起人们的普遍关注和思考。

真话还是假话

据说在古希腊一个叫克里特岛的地方，有一个传说叫伊比芒德。证实他独特性的一个细节是，伊比蒙已经睡了57年。

有一天，伊比蒙德突然说：“克里特人都是骗子。”本来，人们服从哲学家的判断，但这种所谓的上帝意志是真是假却引起了人们的争议。几乎所有深入调查的人都不由自主地卷入了由伊比芒德引起的漩涡。

原因并不难理解：人们假设说谎者总是说谎，而非说谎者总是说实话。如果伊比蒙说的是实话，那么所有克里特人都是骗子，但伊比蒙是克里特人，那么他说的一定是谎言。这样就有了矛盾,；如果伊比蒙的话是假的，那么所有克里特人都不是骗子，而是说实话，因为伊比蒙是克里特人，他说的一定是真的，结果仍然不一致。这真令人困惑。从逻辑推理的角度来看，上述推理严谨合理，但结论令人发狂。伊比蒙德的判决怎么可能既是谎言又是事实？那么，这就是著名的“说谎者的悖论”，这个悖论反映了这个逻辑中的不可避免的一些矛盾。

从这个例子中，我们可以清楚地看到悖论的特点：在确定结论的前提下，经过一系列严格的推理，我们得出否定前提的结论。

分身乏术的镇长

荷兰语的翻译来自荷兰，意思是“低地国家”。因为荷兰的地势比较低，因此荷兰的河流比较密集、从而形成了沟壑交错的特殊地貌。正是因为这种奇怪的特殊的地理条件，荷兰才会出现了许多大大小小的城镇。

为了便于管理，每个小镇都有一位市长。首先，必须指出，没有人同时担任两个或两个以上城镇的市长，也没有一个城镇由两个或两个以上的人领导。在排除这些特殊情况后,应该仔细解释一下,这些市长中有一些居住在他们服务的城镇,人们习惯称他们为"常住市长";；其他人住在其他城镇，被称为“非居民市场”。这没什么可大惊小怪的，直到有一年，荷兰为这些“非居民市长”开辟了一块土地。这项法令颁布后，奇怪的事情发生了。

随着经济的发展，这个特殊的地区变得越来越繁荣，面积也越来越大。“非居民市长”他们的数量正在持续增加，没过多久，这一地区就慢慢地形成了新的城镇。很显然的是，新的城镇应该设立镇长这个职务，这也是大家都可以接受的。但是在选出市长后，人们发现了一个无法解决的问题：这个镇的市长住在这个镇上吗？

如果市长居住在该镇，他将成为“常住市长”，但如前所述，荷兰已经为无法居住在自己城镇的市长留出了这一特殊区域。换个角度来讲，只有“非居民市长”才可以住在这里，所以说从某种角度来说，市长是不能住在这个镇上。那么，如果市长不住在这个镇上，他就会成为“非居民市长”，而这个“非居民市长”应该是可以住在这里的。这真的让人很困扰，不知道该怎么办，因为市长没有技能。

令人纠结的卡片

“是什么样的卡片才会让人纠结？”英国数学家p.e.b.佐顿精心设计的“矛盾卡片”。如果你对动手操作感兴趣，你也可以复制这些卡片，然后慢慢思考琢磨其中的奥秘。

需要注意的是，所谓的矛面和盾面是指卡的正面和反面。为了一目了然，便于直观分析，添加了显著标记。但这并不是“矛盾牌”的焦点。这张卡片的神秘之处在于双方的判决。

还没发现什么神秘的东西吗？没关系，请跟随提示进入推理：如果矛面上的句子“卡住另一面的句子是正确的”为真的，即另外一面的句子，即盾面上的句子是正确的，而盾面上的句子是“牌的另一面的句子是错误的”，如果这句话是对的，则表明另一面的句子，即矛面，应该是错误的，从而导致前后判断的矛盾；同样，如果表面上的“卡的另一边的句子是正确的”这句话是错误的，那么可以推断出另一边的句子是错误的，而盾面上的句子是“卡的另一边的句子是错误的”，这仅仅是确认了矛面上的错误判断，即，事实上呢，盾牌表面上的句子是正确的，这导致了相互矛盾的判断。以上分析是从矛面到盾面。您还可以从盾面到矛面进行分析。结果仍将陷入两难境地。

这种是或否的情况就像一个“圆形”黑洞。但从表面上看，推理确实没有缺陷。人们似乎无缘无故地陷入矛盾之中，这真是令人困惑和纠结。

为何出现悖论

你可能会问：这样一个奇怪的悖论是怎么出现的？从这个发展过程中不难看出，悖论是怎么产生的，它的根源是客观世界的一些内在矛盾罢了，人类的能力是有限的，对于世界的认知水平，是一个逐步提高的过程。只能在不同时期,不同层次,从浅到深,从低到高把握事物的规律。因此,即使是公认的科学理论,也只是对一定时期,一定水平,一定领域客观规律的局部反映,不一定全面,严谨,人们对事物的认识会随着时间的推移而变化。例如，长期以来，人们认可和接受的数字是一个自然数，人们习惯于从较大的数字中减去较小的数字。后来，为了表示与事实相反意义上的数量，引入了负数的概念，因此从较小的数字中减去较大的数字不再荒谬。这也说明了，认知的变化还有科学的理论，他们绝非绝对的真理，为悖论提供的合理的“支持”。

悖论带来了什么

下一个问题是研究悖论的意义是什么？答案是悖论将对促进人类认知能力和科学发展起到积极作用。下面两个著名的例子可以说明这一点。

毕达哥拉斯悖论。毕达哥拉斯是古希腊最杰出的数学家。西方理论数学的创始人创立了著名的毕达哥拉斯学派。“所有数字都可以表示为整数或整数的比率”是该学派的数学信念，并被广泛接受。学校最引以为傲的数学成就是发现了“毕达哥拉斯定理”，也被称为“百牛定理”，因为它屠杀了100头牛来庆祝。“毕达哥拉斯定理”这个定理的发现曾动摇了公众对数学的信仰。

当他想到“边长为1的正方形的对角线长度”时，这所学校的一名成员希帕索斯遇到了一个令他困惑的情况。因为这相当于找到直角边为1的等腰直角三角形的斜边l。根据毕达哥拉斯定理，L2=12+12=2，以及12=1，22=4，12<L2<22，因此可以得出结论，l介于1和2之间。因为1和2是两个连续的整数，所以l不是整数，而是分数；设L=是约化分数，那么n和m是互质，L2=（）2=2，我们可以推导出M2=2n2。。。①, 即M2为偶数，M为偶数（否则M2为奇数，导致矛盾）；① 设P2=2n，即分数P2=4m，与P2=2n并不矛盾。

很明显，它既不是一个分数，也不是一个分数。“犯罪者”希帕索斯付出了生命的代价，但这并不能阻止人们重新思考和引入一个新的数字——无理数。现在，当人们很容易用它来表达这个结果时，谁能想到这样的数字引起了巨大的恐慌呢？

下降悖论。亚里士多德是古希腊落体研究的代表人物。他的下落运动定律——不同重量的物体从高空下落的速度与它们的重量成正比，这一点得到了广泛认可，因为它与日常生活的事实非常接近。

16世纪，意大利著名天文学家和物理学家伽利略质疑这一“权威结论”，于是1589年出现了“比萨斜塔实验”。在众目睽睽之下，伽利略让两个不同重量的铁球同时自由下落。结果，两个铁球同时落下。此外，伽利略还进行了以下假设推导：

“物体越重，下落越快”的假设是正确的。然后，现在有两个物体a和B。a的重量超过B。根据假设，a比B下降得快；然后，将两个对象a和B固定在一起，得到对象C。显然，C的权重更大。不过，根据这个假设，C应该下降得最快。

通过分析C下降时的情况，可以发现C是由a和B组成的，重a的速度比轻B

的速度快。这样，a越快，拉得越慢的B在前面，B越慢，拉得越快的a在后面。因此，在B的影响下，a和B的下降速度（即C）应在a和B各自的自由下降速度之间。也就是说，C的下降速度比a慢。这与之前的结论“C下降得最快”相矛盾。

伽利略采用了“用另一种方式来对待另一个身体”的方法，用亚里士多德的判断作为严格推导的前提，得出了与前提相矛盾的结论，逻辑上推翻了亚里士多德根深蒂固的结论，为现代物理学的发展奠定了重要的基础。

总之，悖论的出现使人们既高兴又担忧。幸运的是，这一悖论是客观存在的。它将激发人们创造性地探索和重新思考的欲望，这往往会给人类带来新的思想和理解；令人担忧的是，数学家们在面对悖论时突然陷入逻辑的两难境地，目前还没有完美的解决方案。但我们有理由相信，悖论是开辟新领域的“垫脚石”。事实上，数学史上的三次数学危机都是由悖论引起的，悖论可能为世界打开一扇新的大门。