哥德尔定理的音乐、语言类比
你相信在未来的100年中,人类可能会造出一台可以重现任何一段音乐的唱机吗?(我们暂时把这台理想中的唱机叫做“完美的唱机”)
如果你的答案是否,那么把时间跨度放大到200年、500年、甚至1000年呢。人类在种族毁灭前是否能够制造出一台“完美的唱机”?
先别急着说出你心里的答案,你可以看到文章最后再告诉我。
“完美的唱机”不完美
每一个物体都有一个共振频率,当外界有一个声源发出该物体共振频率的声音时,这个物体会开始共振,如果共振的幅度大则会造成物体的损坏。
所以,如果我们了解了某个唱机的共振频率,我们完全可以定制一首“共振音乐”(如果还能叫音乐的话),让这首“共振音乐”的频率和唱机的共振频率相近甚至是相同。如果唱机播放了它的“共振音乐”,且不说唱机的共振会干扰“共振音乐”
的播放,只要唱机的音量稍微大一点,唱机可能就被自己发出的声音引起的共振破坏了。
所以,只要一台唱机能够发出可以摧毁自己的声音,它就不能是“完美的唱机”;但如果这台唱机不能发出这个声音,它也违反了“完美的唱机”的定义。
“不能描述的东西”
我们使用的语言和这台“完美的唱机”类似。人们一直在尝试着用语言描述世界上的一切。
我们把能描述世上一切的语言叫作包罗万象的语言吧。
但是,“语言不能描述的东西”、“难以言说的感情”、“不可名状的冲动”到底算不算用语言描述出来了呢?
如果你觉得算,那它们所指代的事物就不存在了;如果你觉得不算,它们又确确实实地指代了那些事物。
换句话说,如果你想发明一种包罗万象的语言,那这种语言必须得能形容它不能形容的东西。
无法证明且无法证伪的命题
在20世纪时,有很多数学家,想要创造出一台完备的“唱机”(形式系统),用自己制作的“唱片”(定理)去播放出数学的所有“声音”(真理)。
对于那些把一生都奉献出来寻找“上帝的语言”的数学家们,他们对于建立一个能反映一切真理(至少是某一个范围,如几何、代数)的大一统理论的渴望是常人难以想象的。
但在1931年,哥德尔不完备定理的出现粉碎了这个数学家们两千年来的梦想。它证明了这台完备的“唱机”是不可能创造出来的。
哥德尔不完备定理证明了一个足够强大的形式系统中会产生无法证明且无法证伪的命题。(这里暂时不讨论哥德尔不完备定理的具体内容,但是它的概念可以类比“完美的唱机”和包罗万象的语言)
不现实的期望
人们想创造一台“完美的唱机”,一门包罗万象的语言,一个能表达所有真理的形式系统,最后却发现从我们的期望开始,这件事情就是错的。
可能一件事、一个人的缺陷可能不在于它本身,而是人们对于它报以的不现实的期望。
“ 完美唱机2.0”
不过这台“完美的唱机”倒是有另一种设计法:
在播放前先用图像扫描一遍唱片,如果发现这个唱片播放的声音会引起共振,就通过自己改变机械结构来改变共振频率。
这样的“完美唱机2.0”是否真能做到完美了呢?
你能想出这台“完美唱机2.0”不能重现的声音吗?