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知识与模态1963 年约 17 分钟阅读

菲奇可知性悖论

Fitch's Knowability Paradox

弗雷德里克·菲奇
菲奇可知性知道算子反事实验证主义

这是什么,这不是什么

这是一则关于「能够被知道」会不会塌成「已经被知道」的印刷论证。一九六三年六月,弗雷德里克·B·菲奇在《符号逻辑杂志》第二十八卷第二期发表《若干价值概念的逻辑分析》("A Logical Analysis of Some Value Concepts"),页码一百三十五至一百四十二。论文主线是给「知道」「相信」「使得发生」一类带评价色彩的算子做形式约束,并不是一篇以「悖论」为标题的谜题。后来被反复引用的,是其中关于知道算子的第五定理:若存在一句真实却无人知道的命题,则存在一句真实却无人能够知道的命题。把这条定理对偶过来,就得到今日所谓可知性悖论,也称邱奇–菲奇结果:若每一句真话都可知,则每一句真话都已知。年份钉在一九六三年,因为那是这条论证第一次印成铅字的年份。对象钉在这份八页印本,不钉在后世课堂里的习题编号。

它不是盖梯尔问题。盖梯尔同年在《分析》第二十三卷用两则反例追问:得到证成的真信念是否已经够格叫知识。压力在证成与真理之间的运气,不在「可知」与「已知」会不会塌成一句。它也不是序言悖论:梅金森问每条信念与合取能否同时合理,不是可知性算子会不会把未知的真逼成已知。菲奇几乎不讨论证成,也不需要史密斯、琼斯或口袋里的硬币。他只需要一个很薄的算子 \(K\):它对合取可拆,并且知道的事情为真。把两篇焊成「一九六三年知识论翻车」,会把认识论里两条完全不同的裂缝焊成同一条。盖梯尔问知识的配方少了哪一味;菲奇问的是,若你允许「凡真皆可知」,薄算子会不会逼你接受「凡真皆已知」。

它不是出乎意料的绞刑。蒯因一九五三年要压的是:一条含「你事先不知道是哪一天」的公告,当事人能不能把它当作已知,从最后一天往回删格。绞刑的自我指涉写在日历和预告上;菲奇的自我指涉写在「\(p\) 为真且 \(p\) 不被知道」这句合取上。两者表面都出现「不知道」,机制不是同一个。绞刑争的是反向归纳的第一块砖是否合法;菲奇争的是未知的真理本身还能不能被知道。用七天判决去解第五定理,或用第五定理去宣布绞刑已有标准答案,都是换题。

它也不是睡美人。埃尔加问的是:公平硬币已经落地,一次无法自我定位的醒来里,「正面」该写成多大的有中心信念。压力在醒来索引的是抛掷还是醒来,不在「所有真理是否原则上可知」。睡美人始终知道规则;她缺的是日期标签。菲奇的装置甚至不必安排遗忘,也不需要两次不可分辨的醒来。把两则焊成「都是关于不知道」,会把自我定位信念错接成对可知性原则的归约。

这也不是达米特验证主义的生平,更不是把反实在论写成已经破产的判决书。达米特主张:语句的意义与它在什么条件下可被核验、被知道绑在一起,「凡真皆可知」常被当作这条路线的口号。菲奇的定理后来确实被用来逼问这句口号。可一九六三年这篇论文并不以达米特为传主,也不把「价值概念」写成语义反实在论专论。你可以对照验证主义,不能把本页的对象换成一个人的思想传记。它同样不是一份只堆形式推演的习题答案。下面会用中文把发表出来的步骤走一遍,好让读者看见塌方发生在哪一刀。

破除误解

  1. 第一种最快的读法是:这不就是说「你不可能知道自己不知道」吗,聪明人早懂。这把第五定理听成一句关于谦逊的格言。装置要的不是谦逊。它先允许一句真实的未知,再问这句「未知的真」本身还能否被知道。若不能,而你又坚持「凡真皆可知」,未知的真就必须被删掉。塌的是可知性与全知之间的那堵墙,不是一句处世劝告。把整页听成「别自称全知」,等于拒绝进入装置:装置要问的是,可能知道与已经知道,在薄算子下是否还分得开。

第二种读法是:这就是盖梯尔,只是把运气换成了模态。盖梯尔的人拥有真信念,也拥有当时看起来够用的证成,直觉仍不肯把那一票叫作知识。菲奇的 \(K\) 不分析证成,也不需要运气叙事。他甚至可以把「知道」读成「曾经或将会有人知道」,而不必指定哪一个认知者此刻的心理状态。两篇同年发表,都碰到「知道」这个词,裂缝不在同一处。用停走的钟、福特车或十枚硬币去给第五定理发反例,是把配方问题偷运进一条关于算子闭合的定理。

第三种读法是:这就是绞刑或睡美人,只是把日历、醒来换成了「可知」。三者都会在句子里写进「不知道」,索引不同。绞刑的「不知道」是预告里的日期条款;睡美人的「不知道」是醒来时分不清星期一与星期二;菲奇的「不知道」是对象语言里对 \(Kp\) 的否定,并且这否定与 \(p\) 捆成一句话,再被送进「可能被知道」。用反向归纳或 1/2 与 1/3 去给可知性发答案,是把未说明的问题换成已经熟悉的谜题。

第四种读法最像口号:验证主义因此完蛋,或者反过来,形式逻辑不该管经验科学里的「能够发现」。前一句把后来的争论写成一九六三年已经封卷;后一句把印本里的定理贬成符号游戏。菲奇给出的是有前提的归约:合取分配、事实性,再加上「凡真皆可知」。你当然可以拒绝其中一块砖,文献里也有人这样做。那是后来的修补,不是把第五定理读成对实验室的禁令,也不是读成对达米特的点名处刑。没有先写出 \(K\) 被假定了哪些闭合性质,「科学仍能发现新事实」或「反实在论已经死」都还没有对象。

印本里的装置

菲奇的论文可以完全当作纸上的算子表来读。他要分析的「价值概念」范围比知识宽:知道、相信、意欲、造成某事发生,都被写成作用在命题上的算子。其中一类被他称为真理类:一旦命题进入这个类,命题本身就为真。知道是真理类,因为知道的事情不能是假的。相信不是,因为可以相信假话。这个分类本身不是悖论,它只是给后面的闭合条件准备底座。需要钉死的只有三件事。第一,知道对合取可拆:若知道「\(p\) 且 \(q\)」,则知道 \(p\),也知道 \(q\)。第二,知道具有事实性:若知道 \(r\),则 \(r\) 为真。第三,可知性把「真」与「可能知道」焊在一起:若 \(p\) 为真,则可能知道 \(p\)。现代文献把第三句写成 \(p \rightarrow \Diamond Kp\)。菲奇原文用的是「能够知道」这类模态,而不是后来课堂里整齐的 \(\Diamond\) 符号;力量不在符号字体,而在这三块砖被允许同时上场。

装置里的 \(K\) 通常被读得很宽:不是「我此刻知道」,而是「有人在某个时刻知道」。全知因此也不是某个人的心理传记,而是:没有一句真话永远落在所有认知者、所有时刻之外。这个读法让定理更硬,而不是更松。若连「曾经或将会有人知道」都被逼成对每一句真话成立,日常意义上的「还有没被发现的事实」就更没有存身之处。纸面装置到此为止。它不规定如何组织实验、如何让某人获知。那些会把思想实验误写成发现规程。读者只需要接受一条建模约定:未知的真理一旦被写成 \(p \land \neg Kp\),这句合取本身也是一个命题,因而也要接受可知性条款的盘问。

菲奇没有在标题里使用「悖论」二字。他把结果写成定理。把故事说成「菲奇发明了一个谜题」,会看丢论文的体裁:它首先是算子分析,第五定理是分析的一截。阿隆佐·邱奇的位置也要写准。菲奇致谢一位匿名审稿人提示了这条论证;乔·萨莱诺后来把这位审稿人考定为邱奇,意见可追溯到一九四五年前后。本页因此也称邱奇–菲奇结果。致谢不是把对象改写成邱奇专论。印刷论证仍以一九六三年的定理为准。W. D. 哈特一九七九年把这条归约更明确地对准验证主义,「悖论」这一通行名称多半从那一阶段长出来。名称是后来的,印本是一九六三年的。

从未知的真,到不可知的真

先把第五定理的方向摆正。它不是先宣布我们全知,再嘲笑未知。它从一句看起来最普通的承认出发:有些真话还没有被知道。令 \(p\) 为真,且 \(\neg Kp\)。于是合取 \(q\),即 \(p \land \neg Kp\),本身为真。若凡真皆可知,则 \(\Diamond Kq\),也就是:可能知道「\(p\) 为真,且 \(p\) 不被知道」。下一刀发生在这句可能的知识上。若真有人知道 \(q\),合取分配立刻给出两截:此人知道 \(p\),并且知道 \(\neg Kp\)。事实性再作用于后一截:既然知道「\(p\) 不被知道」,则 \(p\) 确实不被知道,即 \(\neg Kp\)。可前一截已经是 \(Kp\)。于是 \(Kp \land \neg Kp\)。知识不能驮着这样的合取。因此 \(Kq\) 不可能,也就是 \(\neg \Diamond Kq\)。

到这里,未知的真已经变成不可知的真。\(q\) 为真,却不可能被知道。这正是第五定理的内容。它还不等于「我们其实全知」。全知是下一步:若你不肯承认存在不可知的真,就必须收回「存在未知的真」。在经典逻辑里,否定「存在 \(p\) 使得 \(p \land \neg Kp\)」,就是承认每一句真话都被知道。可知性原则于是塌成全知原则。现代教科书把整条链写成:\(\forall p\,(p \rightarrow \Diamond Kp)\) 推出 \(\forall p\,(p \rightarrow Kp)\)。印本的锋刃已经足够:不是「可能」这个词日常听起来很软,而是一旦「可能知道」被允许作用在「未知的真」上,可能立刻自毁。

它用的是合取分配与事实性,而不是新造一套关于发现过程的心理学。它没有宣布实验室将停止产出新事实,也没有宣布历史书已经写完。它宣布的是:在这套算子规则下,「凡真皆可知」不能与「仍有未知的真」共存。反对者若只攻击「科学家明明每天都在发现」,并没有打到这一刀。反对者必须说明:为何 \(K\) 对合取不可拆,或事实性不成立,或可知性根本不该作用于 \(p \land \neg Kp\) 这种合取,或经典逻辑里从「没有未知」到「全知」的那一步不该用。

菲奇因此愿意把结果写成定理,而不是写成与说谎者、罗素式集合并列的语义爆炸。他分析的是价值算子的闭合。读者不必立刻同意「这只是定理、不是悖论」。需要先看清印本的锋刃:塌方依赖那三块砖同时在场;少一块,全知不必跟着来。后来的文献正是在拆砖,而不是在否认一九六三年印过这些步骤。

钉住什么,不要假装已经结算

把两造写成「菲奇算对了、验证主义已死」,会把对象说成一九六三年已经封卷。文献里没有这种结算。菲奇索引的是:在合取分配与事实性之下,未知的真不可知;再叠加无限制的可知性,就得到全知。后来的作者索引的是另一句更窄的可知性:并非每一个真理、而是某一类「基本」或「可一致地被知道」的命题,才被允许写上 \(\Diamond K\)。跨过索引去宣布「悖论已被消灭」或「反实在论永不消灭」,并没有第三个中立的样本空间。

多萝西·埃金顿一九八五年在《心灵》上把实际性算子引进来:可知的不是「在某个可能世界里知道 \(p\)」,而更像「知道 \(p\) 在现实中为真」。尼尔·坦南特则主张,把可知性限制在那些被知道后不自毁的命题上,\(p \land \neg Kp\) 一开始就不在许可名单里。蒂莫西·威廉森既论证直觉主义逻辑并不能把塌方变成无害的弱结论,也在《知识及其限度》里用误差边际说明:某些真命题落在知识的边界之外,本来就不可知。这些都是延伸,不是把一九六三年短文改写成当代认识逻辑教科书。本页只需要停在菲奇已经写死的那一刀上:争论的不是有没有尚未被写入教科书的事实,而是「我可能知道那句『它是真的且不被知道』」能不能当作无限制可知性的实例。前面的盖梯尔、绞刑与睡美人只提醒我们,不知道有许多种;它们仍然没有替第五定理选定「已消解」或「已摧毁验证主义」。

直觉主义这条逃路尤其容易被听成已经和解。在直觉主义逻辑里,否定「存在未知的真」并不自动交出「每一句真话都被知道」这种经典全称。有人因此说:反实在论本就该用直觉主义,塌方只伤害古典验证主义。威廉森一九八二年的短文要堵的正是这扇门的一部分:即使换逻辑,可知性加薄算子仍会逼出难以咽下的全知味道。你不必在本页裁定他是否成功。菲奇的印刷对象是真理类、合取与「能够知道」;后来的直觉主义修补是另一次形式选择。用后者否决前者,或用前者宣布后者已被预防,都是换题。

跨域连接

  • 哥德尔不完备定理:哥德尔句的大意是「本句在本系统中不可证」。可知性条款也像在说「每一句真话都能在某个认知情境里被知道」。两者都把「系统内部够不着」写成对象语言里的句子。差别必须钉死。哥德尔给出的是足够强的算术系统里可构造的不可判定句;菲奇给出的是知道算子在合取与事实性下的归约,并不构造一句算术真理。把第五定理写成不完备定理的知识论通俗版,会把证明论的对象错接成价值算子的闭合。希尔伯特式的「我们必将知道」可以被两条结果从不同方向压住,压力仍不是同一块砖。
  • 交互式证明与零知识:零知识证明要让验证者几乎确信命题为真,却学不到可另用的见证。它看起来像「知道真,却仍有未知」。机制对不上。零知识约束的是泄漏:你知道「定理成立」这一比特,同时不掌握证明字符串里的细节。菲奇的 \(q\) 不是「细节尚未泄漏」,而是「\(p\) 为真且 \(p\) 根本不被知道」——连那一比特也被写成未知。把零知识协议写成已经在密码学里实现了未知的真,会把工程上的信息隔离,错接成对 \(\neg Kp\) 的实例。协议预设验证者已经接受了「命题为真」这一知识;第五定理追问的恰恰是这一种知识能否与「仍未知」写在同一张收据上。
  • 不确定性原理:海森堡关系限制的是某些共轭量不能被同时精确测定,不是「凡真皆可知」这条语义原则。量子态可以让位置的精确知识排除动量的精确知识,世界仍不必因此变成菲奇意义上的不可知合取。把测不准听成「存在未知所以存在不可知」,会跳过菲奇真正用到的一步:未知本身被当成一个还可被知道的命题。量子限制来自算符不对易与测量公设;菲奇的限制来自 \(K\) 的逻辑闭合。两者都可以叫「有些事情你没法同时知道」,账单完全不同。用实验室里的误差去给第五定理做例证,或用第五定理去给量子测量发哲学判决,都是把物理公设偷运进模态认识逻辑。
  • 信息不对称:柠檬市场里,卖方知道车况,买方不知道,价格于是按平均质量结算。这是分配性的未知:同一句关于这辆车的真话,已经被一部分人知道,只是没有被另一部分人知道。菲奇的 \(K\) 一旦读成「有人在某时知道」,卖方的知识已经让该真话不再是未知的真。市场失灵依赖的是谁相对于谁未知,不是「无人能够知道」。把第五定理写成信息经济学已经在二手车里证实了不可知,会把策略性隐瞒错接成逻辑上的不可知合取。信息不对称要解释的是激励与均衡;菲奇要解释的是,无限制的可知性会不会把「仍有未知」这条承认本身吞掉。

参考文献

  • Fitch, Frederic B. "A Logical Analysis of Some Value Concepts." Journal of Symbolic Logic 28, no. 2 (1963): 135–142.
  • Hart, W. D. "The Epistemology of Abstract Objects." Proceedings of the Aristotelian Society, Supplementary Volumes 53 (1979): 153–165.
  • Edgington, Dorothy. "The Paradox of Knowability." Mind 94, no. 376 (1985): 557–568.
  • Williamson, Timothy. "Intuitionism Disproved?" Analysis 42, no. 4 (1982): 203–207.

延伸阅读

  • Salerno, Joe, ed. New Essays on the Knowability Paradox. Oxford: Oxford University Press, 2009.
  • Williamson, Timothy. Knowledge and Its Limits. Oxford: Oxford University Press, 2000.
  • Tennant, Neil. The Taming of the True. Oxford: Clarendon Press, 1997.
  • Brogaard, Berit, and Joe Salerno. "Fitch's Paradox of Knowability." In The Stanford Encyclopedia of Philosophy, 2013.