事实如此浪漫

如何解决世界上最难的逻辑难题

W1957年,他在普林斯顿大学攻读博士学位,师从理论计算机科学的创始人雷蒙德·斯穆利安(Raymond Smullyan)。他偶尔会去纽约。在其中一次拜访中,他遇到了一位“非常迷人的女音乐家”,在他们的第一次约会中,Smullyan,一个不可救药的调情者,进行得非常合乎逻辑——而且偷偷摸摸。

“你能帮我个忙吗?”他问她。“我要发表一项声明。如果这是真的,你能给我签名吗?”

她很乐意配合,回答说:“我看没有什么不行的。”

“如果声明是假的,”他接着说,“你就不要给我签名。”

“好吧……”

他的声明是:“你既不能给我签名,也不能给我一个吻。”

这需要一段时间,但斯mullyan的聪明策略最终变得清晰起来。

一份真实的陈述能让他得到她的签名,就像他们同意的那样。但如果斯穆里安的说法是真的,这就导致了矛盾:它排除了给人签名的可能性。这使得斯穆里安的说法是错误的。如果斯姆林恩的陈述是假的,那么迷人的女音乐家会给他要么一个签名或一个吻。现在你看到了陷阱:她已经同意不以签名奖励虚假陈述。

有了逻辑,Smullyan把一个错误的陈述变成了一个吻。(并进入了一段美好的罗曼史:两人最终结婚了。)

斯穆里安喜欢这种合乎逻辑的嬉闹,似乎每个人都因此而喜欢他。他的书是关于休闲数学和逻辑的,题目是这本书的名字是什么?模仿一只知更鸟它不仅鼓励人们在这些领域寻求职业发展,还改变了数学和逻辑的教学方式。在他近一个世纪的生活中,96岁的斯穆利安成为了一名有成就的钢琴家和魔术师,对现代逻辑做出了根本性的贡献,并写了有关道家哲学和象棋的文章。“他是无可争议的逻辑谜题大师,”他以前的博士生之一布鲁斯·霍洛维茨(Bruce Horowitz)说。

斯姆林恩遗产的一个标志是,哲学家和逻辑学家仍然对他最困难的难题——史上最难的逻辑难题——感兴趣。这个标题是麻省理工学院的一位逻辑哲学家给的,他是斯穆里安的同事乔治·布洛斯,他非常喜欢任何形式的逻辑挑战。他曾经用一个单音节单词来做一个关于Gödel的第二个不完全性定理的讲座,这是“现代逻辑中最重要的结果之一”。

最难的逻辑谜题是这样的:

三个神A、B、C按某种顺序被称为“真”、“假”和“随机”。真总是说真,假总是说假,但兰登说的是真还是假,完全是一个问题随机的事。你的任务是通过问三个是非问题来确定A、B和C的身份;每个问题只能问一个神。神懂英语,但会用他们自己的语言回答所有的问题,其中表示“是”和“不是”的单词是“da”和“ja”,按一定的顺序。你不知道哪个词是哪个意思。

我总是做好迎接挑战的准备,坐在沙发上,手里拿着纸笔,自信地认为我最多可以在两个小时内攻克这个难题。在我看来,我所要做的就是从同时提出三个问题开始,然后计算出它们的后果。例如,我问A B是否为真;问B A是否为真;然后问C他是不是真的。几个小时后,在问过所有我能想到的问题后,我明白了这个谜题的名字是怎么来的。很明显,我的问题并没有迫使神按照我希望的方式来回答。

沮丧之下,我去寻找启迪。山顶的主人原来是布洛斯,他在1996年解开了这个谜题。他的解决方法是将三个简单的谜题的答案结合起来。第一个是斯mullyan经典的骑士和无赖谜语,在他的书中有介绍,这本书的名字是什么?在谜题中,骑士总是说真话,骗子总是撒谎,而你的任务就是找出谁是谁。解决方法是问这样一个问题:“当且仅当二加二等于四时,你是骑士吗?”

在第二个谜题中,你知道你在问一个骑士——但他只会回答“嗯”和“嗯”。这里的策略是第一个谜题的变体:你问,“当且仅当2加2等于4时,‘da’是否表示‘是’?”

第三个谜题采用了随机元素:假设我在你面前放了三张牌——两张a和一张j。你不知道他们是怎么点的,但我知道。你可以指着其中一张卡片,问一个是或不是的问题。如果你碰巧指着两张王牌中的一张,我会像骑士一样诚实地回答你的问题;如果你指着杰克,我就会像random一样随机回答“是”或“不是”。你会指向哪里,你会问什么?

答案是:指着任意一张牌,问是否有一张是a。

现在,要解决有史以来最困难的逻辑难题,你只需要结合这三个简单的解决方案。这个我就交给你了。

布莱恩·加拉格尔是《浪漫的事实》的编辑鹦鹉螺博客。在推特上关注他@brianga11agher

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本文的一个版本最初发表在2015年11月的《身份》杂志上。

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