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人生驿站RAND GARDEN OF SCIENCE2010年5月22日是全美国乃至全世界的科普爱好者黯然神伤和扼腕叹息的日子,因为在那个星期六,一个睿智非凡充满奇思妙想的大脑停止了转动,一名在数学科普领域无可替代的伟人与世长辞,一位95岁的老人告别了他终生热爱的数学传播事业。
他就是在美国家喻户晓、在世界享有盛誉的数学科普大师马丁·加德纳。
1914年10月21日,马丁·加德纳(MartinGardner)出生于美国俄克拉荷马州的塔尔萨。
母亲是一位幼儿教师,父亲是一位爱好魔术的地质学博士,在他的影响下加德纳很小就对魔术产生兴趣,并成为终身爱好。
中学时代加德纳对几何学颇有兴致,热衷于各类数学游戏,这为他致力于用数学游戏传播数学埋下伏笔。
在进入芝加哥大学之后,他又逐渐对科学和哲学产生浓厚兴趣,于1936年获得哲学学士学位。
大学期间,加德纳没有接受任何正式的高等数学教育。
他曾自称数学水平极低,但也正由于这个短板,反倒成为他后来开辟数学游戏专栏的特长。
因为他必须设法用简单方式诠释深奥内容,并用通俗易懂的情境呈现,显然这更贴近读者的理解水平,所以加德纳自嘲撰写数学科普文章最好是不太懂数学。
毕业后加德纳成为报刊记者,二战期间他为美国海军服役四年,主要从事文书工作。
战后,他开始从事自由撰稿人和编辑的工作。
1956年,一个偶然的事件改变了他的一生。
当时由纽曼主编的四大卷《数学世界》成为英美的畅销书,高级科普杂志《科学美国人》的主编皮尔由此看到了数学科普的商机,决定创办“数学游戏”专栏。
而此前曾给杂志写过几篇文章的加德纳给他留下深刻印象,皮尔当即邀请加德纳主持这个专栏。
于是,加德纳跑到纽约,购买众多书籍潜心研究。
此时的他似乎回到了命中注定的数学轨道,全部的热情和才智都情不自禁飞扬在数学传播的世界中,从此一发不可收拾。
在《科学美国人》杂志上撰稿的,一般都是各个科学、技术领域中的专家学者。
即便如此,也很少有人能在这份期刊发表超过两篇以上的文章,唯一例外就是加德纳。
逻辑学悖论说谎者悖论“这句话是错的。
”上面这个句子是对的吗？如果是对的，这句话就是错的；如果是错的，这句话就是对的。
这一类的悖论变化是无穷的。
例如，罗素曾经说，他相信哲学家乔治．摩尔平生只有一次撒谎，就是当某人问他：是否他总是说真话时，摩尔想了一会儿，就说：“不是。
”你可以创造一个这样的悖论吗？无穷倒退“先有鸡还是先有蛋？”先有鸡吗？不，它必须从鸡蛋里孵出来，那么是先有鸡蛋？不，它必须由鸡生下。
鸡和鸡蛋这个古老的问题是逻辑学为“无穷倒退“的最普通的例子，无穷倒退还有很多例子。
柏拉图：「下面苏格拉底说的话是假的。
」苏格拉底：「柏拉图说了真话。
」这是说谎者悖论的一个翻版。
假若苏格拉底说的是真的，那么柏拉图说的必然是真的。
但是，如果柏拉图说的是真的，那苏格拉底说的就必须是假的。
若我们假定苏格拉底说的是假的，那就意味着柏拉图说的是假的，这么，要是柏拉图说的是假的，苏格拉底说的就必须是真的，结果我们又从头开始，这个过程就会这样子一直重复下去。
理发师悖论“我给城里一切不自已刮脸者刮脸，我也只给这些人刮脸。
”著名的理发师悖论是伯特纳德．罗素提出的。
一个理发师的招牌写着如上面的告示。
谁给这位理发师刮脸呢？他提出这个悖论，为的是把他发现的关于集合的一个着悖论用故事通俗地表述出来。
某些集合看起来是它自已的元素。
现在来考虑一个由一切不是它本身的元素的集合组成的集合，这个集合是它本身的元素吗？无论你如何作答，都会得到矛盾。
设对于一类集合：A1={a11，a12，…a1i，…}，A2={a21，a22，…a2i，…}，…，A i={a i1，a i2，…a ij，…}都满足条件a ij∈A i ( i = 1，2，…j = 1，2，…)，但A i∉A i一切这类集合物成新集合A={A1，A2，…，A i} A1∈A，问A ∈A？如果认为A ∈A，则A应该不是自身集合的元素，即A ∉A；如果A ∉A，A就应是本集合的元素，即A ∈A，得到矛盾。
逻辑学悖论如果你曾向学生介绍过逻辑学的基本概念，刁就会发现，凚没有什么比一个使人主意忽左忽右的悖论更能引起他们的兴趣了。
凐他们被一步一步地引上繁花似锦的小道，凘遵循着一条无懈可击的推理思路往前走，凎结果他们忽然发现自己已陷入矛盾之中。
凥到底是什么错了？难道就在演绎推理这一过程背后有可能隐伏着什么倒霉的缺陷吗？这一章的主要目的，刋是尽可能用娱乐的方式，刢通过提出现代逻辑学中最重要的悖论来引起学生的兴趣。
凭在这里，刧“悖论”这个词意思比其他部分要窄一点。
凭在其他几章中，凾悖论是强烈违反我们直觉的问题。
凞在这里，利悖论只是直接导致彼此矛盾的结果，凌就像证明2+2又等于4，列又不等于4一样。
凚逻辑悖论是“不可解”的，別除非能找到一种方法来完全消除这种恶性的矛盾。
凉尽管从古希腊起到今天，刦逻辑悖论一直人们带来很大乐趣，减可是最伟大的数学家都总是极严肃地对待它。
凕在发展现代逻辑学和集合论中一些巨大进展正是努力解决经典悖论的直接结果。
刅在这里，利你会看到引自伯特兰德?罗素的话，刎他谈到他花了好些年的时间研究悖论而没有成功，切后来他和阿尔弗雷德?怀特里德合作，凟写了《数学原理》，凶这是一本奠基了现代形式逻辑的代表性论著。
凭作为一个数学教师，刃不用人提醒就懂得，刋逻辑学是一切演绎推理的基础，凑一个不懂基础逻辑的学数学的学生是没有能力来掌握数学基础的。
処对这些基础的理解往往是较困难的，凥它使初学学生丧失对数学的兴趣。
刏幸好，凷这组故事可以帮助你使学生认识到，凐逻辑学并不像他们想象的那样枯燥无味，刜而是一个对数学很重要的、生动有趣的课题、其中有很多令人兴奋的问题尚待解决。
凣在这组故事中有三个中心问题。
凳1．在我们谈论语句的真实价值时，凶为什么需要以一种更高级的语言(称为“元语言”)来谈论它？2．为什么现代集合论有一些规则禁止一个集合是此集合本身的元素？3．在什么样的特殊情况下，凬预言未来在逻辑上是不可能的？最好是在学习逻辑学、集合论或演绎（推理）证明的时候来认真阅读这一部分。
[马丁·加德勒]从惊讶到思考——数学悖论奇景第一
章逻辑学悖论
第一章逻辑学悖论
如果你曾向学生介绍过逻辑学的基本概念，就会发现，没有什么比一个使人主意忽左忽右的悖论更能引起他们的兴趣了。
他们被一步一步地引上繁花似锦的小道，遵循着一条无懈可击的推理思路往前走，结果他们忽然发现自己已陷入矛盾之中。
到底是什么错了？难道就在演绎推理这一过程背后有可能隐伏着什么倒霉的缺陷吗？
这一章的主要目的，是尽可能用娱乐的方式，通过提出现代逻辑学中最重要的悖论来引起学生的兴趣。
在这里，“悖论”这个词意思比其他部分要窄一点。
在其他几章中，悖论是强烈违反我们直觉的问题。
在这里，悖论只是直接导致彼此矛盾的结果，就像证明2+2又等于4，又不等于4一样。
逻辑悖论是“不可解”的，除非能找到一种方法来完全消除这种恶性的矛盾。
尽管从古希腊起到今天，逻辑悖论一直人们带来很大乐趣，可是最伟大的数学家都总是极严肃地对待它。
在发展现代逻辑学和集合论中一些巨大进展正是努力解决经典悖论的直
接结果。
在这里，你会看到引自伯特兰德·罗素的话，
他谈到他花了好些年的时间研究悖论而没有成功，后来他和阿尔弗雷德·怀特里德合作，写了《数学原理》，这是一本奠基了现代形式逻辑的代表性论著。
作为一个数学教师，不用人提醒就懂得，逻辑学是一切演绎推理的基础，一个不懂基础逻辑的学数学的学生是没有能力来掌握数学基础的。
对这些基础的理解往往是较困难的，它使初学学生丧失对数学的兴趣。
幸好，这组故事可以帮助你使学生认识到，逻辑学并不像他们想象的那样枯燥无味，而是一个对数学很重要的、生动有趣的课题、其中有很多令人兴奋的问题尚待解决。
在这组故事中有三个中心问题。
1．在我们谈论语句的真实价值时，为什么需要以一种更高级的语言(称为“元语言”)来谈论它？
2．为什么现代集合论有一些规则禁止一个集合是此集合本身的元素？
3．在什么样的特殊情况下，预言未来在逻辑上是不可能的？最好是在学习逻辑学、集合论或演绎（推理）证明的时候来认真阅读这一部分。
现代几何学教科书，如雅可比的《几何学》，和很多代数以及普通数学教科书一样是以演绎推理开头的。
如果你使用的是这类教科书．那末在教课（或学习）之前最好先看看这一章。
这一章的内容为展开演绎推理方面的讨论提供了丰富的背
景知识，并预计到可能会提出的问题，还为较优秀的学生提供了很多精彩的补充材料。
1．克里特人伊壁孟德伊：所有的克里特人都是撒谎者。
M：他说的是真的吗？如果他说的是实话，那么克里特人都是撒谎者，而伊壁孟德是克里特人，
他必然说了假话。
他撒谎了吗？如果他确实撒了谎，那么克里特人就都不是说谎的人，因而伊壁孟德也必然说了真话。
他怎么会既撒谎，同时又说真话呢？。
