理发师悖论

概念
理髮师悖论又称为罗素悖论,是由伯特兰·罗素在1901年提出的。它的出现是由於朴素集合论对於元素的不加限制的定义。由於当时集合论以称为数学理论的基础,这一悖论的出现直接导致了第三次数学危机,也引发了众多的数学家对这一问题的补救,最终形成了现在的公理化集合论。同时,罗素悖论的出现促使数学家认识到将数学基础公理化的必要性。

内容

一个城市里唯一的理髮师只给所有不给自己理髮的人理髮。这个城市不可能存在,因为:
如果理髮师不给自己理髮,他需要遵守规则,给自己理髮
如果理髮师给自己理髮,如遵守规则,他不准给自己理髮
换用集合语言:
可以把集合分为两类,凡不以自身为元素的集合称为第一类集合;凡以自身作为元素的集合称为第二类集合。显然每个集合或为第一类集合或为第二类集合。设为第一类集合的全体组成的集合。
如果是第一类集合,由集合的定义知:应该是的元素,这表明是第二类集合
如果是第二类集合,那么是它自身的元素
二者皆导出矛盾,而整个讨论逻辑上是没有问题的。问题只能出现在集合的定义上。

补救

由於罗素悖论的出现所引发的第三次数学危机,公理化集合论势在必行。德国数理逻辑学家策梅洛(Zermelo,1871年-1953年)应用自己的公理系统,使得集合在公理的限制下不会太大,从而避免了罗素悖论。经过改进,这一系统形成了现在被称为ZF系统的公理集合论体系。这个体系至今没有发现悖论。