Эта странная математика

Пока никому так и не удалось найти простое или однозначное разрешение парадокса лжеца. Многие из тех, кто с ним сталкивается, либо с порога отвергают его как бессмысленную игру слов, либо говорят, что предложения хоть и корректны грамматически, но лишены реального содержания. И те и другие просто пытаются опровергнуть существование парадокса, но их возражения не выдерживают критики. Первые просто отказываются признавать, что проблема существует. Вторые утверждают, что предложения бессмысленны, на том основании, что они ведут к парадоксу. По формальным признакам фраза “Это утверждение ложно” ничем особенно не отличается от фразы “Это предложение не на французском языке”. Как же может первое не иметь смысла, если второе совершенно осмысленно?

Вроде бы никакой реальной пользы парадоксы не приносят – забавные головоломки, и только. Но среди них есть такой (тоже содержащий внутреннее противоречие), что сыграл поистине историческую роль в развитии одной из фундаментальных областей математики. Нагляднее всего он представлен в виде так называемого парадокса брадобрея. Некий брадобрей заявляет, что бреет всех, кто не бреется сам. В результате перед ним встает дилемма: бреет ли он сам себя? Если да, значит, он не обращается к брадобрею, то есть не бреет сам себя. Если же нет, значит, его бреет брадобрей, то есть он таки бреет сам себя. В более абстрактной форме этот же парадокс сформулировал в 1902 году английский философ и логик Бертран Рассел в письме немецкому философу и логику Готлобу Фреге, причем в крайне неудачный для Фреге момент. Тот как раз собирался отправить издателю рукопись второго тома своего монументального труда Die Grundlagen der Arithmetik (“Основания арифметики”). В своем письме Рассел обратил его внимание на странный математический объект – множество всех множеств, не включающих себя, – после чего задал вопрос: включает ли это множество само себя? Если да, то оно не принадлежит множеству всех множеств, не включающих себя, а значит, оно не включает себя. Если же нет, то оно принадлежит множеству всех множеств, не включающих себя, а стало быть, включает себя. Такой монстр, с ужасом осознал Фреге, никак не вписывался в теорию множеств, разработке которой он посвятил многие годы и которая теперь, похоже, была повержена и дискредитирована, так и не увидев света дня.

Парадокс Рассела, как его стали называть, вскрыл неустранимое противоречие “наивной” теории множеств, разработанной Фреге. Слово “наивный” в этом контексте указывает на ранние формы теории множеств, не основанные на аксиомах и предполагающие существование такого понятия, как “универсальное множество” – содержащее все объекты математической вселенной. Прочитав письмо Рассела, Фреге тут же понял его огромную важность. В ответном послании он написал:

Открытое вами противоречие стало для меня величайшей неожиданностью – и вынужден признаться, что я даже испугался, поскольку оно сотрясло самые основы, на которых я намеревался выстроить [свою] арифметику[36]. ‹…› Все усугубляется тем, что с утратой правила V не только основания моей арифметики, но и единственно возможные основания арифметики, похоже, рассыпаются в прах.

Наличие этого парадокса в основе столь любовно выстроенной Фреге теории значило, что практически любое следовавшее из нее утверждение было одновременно и истинным, и ложным. А как известно, любая логическая система, в которой вскрывается парадокс, становится бесполезной.