乌鸦悖论:否命题、逆命题、换质换位命题...
01
条件句
在逻辑学中,一个条件句(conditionalsentence)跟语言学中的同名概念相似,指的是一句表示假设的句子,一般用连词“如果(if)”引导。在逻辑学中,条件句被表示为p→q(p和q皆为陈述),即“如果p,那么q”。例如“如果2+2=5,那么我是教皇。”(原句取自伯特兰·罗素,对,又是那个无处不在的罗素。)
条件句是陈述的一种。
02
否命题、逆命题、换质换位命题、逻辑等价
(否命题、逆命题和换质换位命题这三个概念的翻译都来自维基百科,如有不准望海涵。)
否命题、逆命题和换质换位命题指的是相对于一个条件句pàq的更改,形成另外一个条件句。
对于一个条件句p→q(“如果2+2=5,那么我是教皇”):
它的否命题(inverse)指的是将条件(p)和结果(q)的真值变为相反,即¬p→¬q(如果非p,那么非q)。对于我们的例句,它的否命题就是“如果2+2≠5,那么我不是教皇”;
它的逆命题(converse)指的是将条件和结果调换位置,即q→p(如果q,那么p)。对于我们的例句,它的逆命题就是“如果我是教皇,那么2+2=5”;
它的换质换位命题(contrapositive)指的是将条件和结果调换位置之后再将条件和结果的真值变为相反,即¬q→¬p(如果非q,那么非p)。对于我们的例句,它的换质换位命题就是“如果我不是教皇,那么2+2≠5”。一个条件句的否命题和逆命题互为换质换位命题。
否命题、逆命题、换质换位命题
在逻辑学中,如果两个陈述在任何情况下的真值都是一样的,说明这两个陈述在逻辑上等价(logicallyequivalent)。通过简单的逻辑证明,不难看出对于任何一个条件句p→q,它的换质换位命题¬q→¬p和它本身逻辑等价。当两个陈述逻辑等价,证明一个陈述(或者使这个陈述的可信度增加/减少)都会证明另一个陈述(或者时另一个陈述的可信度增加/减少)。
03
乌鸦悖论
二十世纪四十年代德国逻辑学家卡尔·古斯塔夫·亨佩尔(CarlGustavHempel)为了说明归纳法违反直觉而提出了乌鸦悖论。亨佩尔给出了归纳法的一个例子:“所有的乌鸦都是黑色的。”用条件句表示,即为“如果p是一只乌鸦,那么p是黑色的。”为了证明这一条件句是真,我们需要观察宇宙中所有的乌鸦,来看看它们是否都是黑色的。每当我们找到一只黑色的乌鸦,我们对“所有的乌鸦都是黑色的”这一陈述的信任度都会增加。
一只黑色的乌鸦,让我们对“所有的乌鸦都是黑色的”这一陈述的信任度增加
亨佩尔接着抛出了这一条件句的换质换位命题:“所有不是黑色的东西都不是乌鸦。”即“如果p不是黑色的,那么p不是乌鸦。”根据上面说到的,这个条件句和之前的“所有的乌鸦都是黑色的”逻辑等价。为了证明这个陈述,我们需要观察到宇宙中所有的不是黑色的东西,来看看它们是否不是乌鸦。假如我们找到一个绿色的苹果,那么我们对“所有不是黑色的东西都不是乌鸦”这一陈述的信任度就增加了一点,因为苹果既不是黑色的,也不是乌鸦。
现在问题出现了。根据逻辑等价的定义,增加“所有不是黑色的东西都不是乌鸦”的信任度也会同时增加“所有的乌鸦都是黑色的”的信任度。因此,如果我们找到一个绿色的苹果,会使得“所有的乌鸦都是黑色的”这一陈述变得更加可信!
对于这一违反直觉的悖论,吉利特·伯吉斯(GelettBurgess)写了一首诗:
Ineversawapurplecow,
butifIweretoseeone,
willtheprobabilityofravensareblack,
haveabetterchancetobeone?
(我从未见过紫色的牛,但若我见到一头,乌鸦皆黑的概率,更加可能是一吗?)
04
解
有些哲学家对等价原理作出质疑:也许红苹果能够增加我们对论断“所有不是黑色的东西都不是乌鸦”的信任度,而不增加我们对“所有的乌鸦都是黑色的”的信任度。然而这个提议受到质疑,因为逻辑上不能对等价的两个陈述有不同的信任度,如果知道它们都是真的或都是假的。
更多人认为,其实乌鸦悖论本来就不是一个悖论,也许只是我们的直觉出了问题。这可能也是亨德尔的初衷——并不是证明归纳法的错误,仅仅是证明有些时候,违反直觉的未必就是错的。
直觉是可靠的伙伴,但有些时候不一定正确
乌鸦悖论的出现对归纳法造成了强有力的冲击。
在读完这篇之后,我希望各位能够对凡事都保有质疑的、谨慎的态度,而不是盲从所谓的直觉。
如果对归纳法的内容有兴趣,在这里爱德华推荐一本书:蒂姆·卢恩斯的《科学的意义》,探讨的是科学、哲学及科学思维最基本的要素。