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波赫士的阿萊夫和康托爾的天堂

2024-08-07科學

女士們,先生們,老少爺們兒們!在下張大少。

數學家格奧爾格·康托爾、作家豪爾赫·路易斯·波赫士以及波赫士短篇小說【阿萊夫】的主人公卡洛斯·阿根蒂諾·達內裏在這裏被視為一個謎題的三塊拼圖。我們將這三塊拼圖拼在一起,就會發現一個驚人的數碼。

1. 格奧爾格·康托爾

格奧爾格·費迪南·路德維希·菲利普·康托爾(1845-1918年)出生於俄羅斯聖彼得堡,但他一生的大部份時間是在德國度過的,11歲時隨家人遷居德國。他被認為是有史以來最偉大的數學家之一,他看待數學的方式令人驚嘆。他認為數學的本質是自由,並建議將純數學稱為自由數學[13]。他催生了集合論,大衛·希爾伯特(David Hilbert)將集合論描述為:

康托爾為我們創造的天堂,沒有人能把我們驅逐出去。[16]

康托爾認為,不可能只有一個無窮大,但一定有比其他無窮大更大的無窮大。在集合論中,數被視為集合,為了區分它們,他定義了無窮數。他還談到了絕對無窮(用Ω表示),他將其與上帝相提並論,並認為絕對無窮無法用數學形式化。康托爾將「小的」無限數(相對於上帝而言是小的)命名為阿萊夫0、阿萊夫1、阿萊夫2(表示為ℵ0、ℵ1、ℵ2)等。此外,他還定義了它們之間的運算。

盡管康托爾塑造了一個天堂,但他的身心卻生活在地獄中,因為他與精神疾病作鬥爭,他在哈雷的一家精神病院度過了最後的歲月。此外,在1901年,他的天堂似乎坍塌了,因為伯特蘭·羅素(Bertrand Russell)指出,他的集合論本身就包含一個悖論。事實上,康托爾的理論並不排除存在一個包含所有不屬於自己的集合的集合:

R = {S :S是集合,且S不是S的元素}。

這個集合屬於它自己嗎?任何答案都會導致矛盾,這一悖論的發現使數學界對康托爾理論的穩健性產生了懷疑。後來,數學家恩斯特·澤梅洛(Ernst Zermelo)、阿道夫·亞伯拉罕·哈列維·法蘭爾(Adolf Abraham Halevi Fraenkel)和艾拔·索拉夫·斯科萊姆(Albert Thoralf Skolem)對集合論進行了新的公理化,成功地將康托爾的天堂從悖論中解脫出來。然而,康托爾的生命卻沒有得到挽救,今天,月球黑暗面上的一個隕石坑就是以格奧爾格·康托爾的名字命名的,以紀念他的黑暗命運。

2. 波赫士的數學

豪爾赫·法蘭西斯科·伊西多羅·路易斯·波赫士·阿塞韋多(1899-1986 年)出生於阿根辛布宜諾斯艾利斯,卒於日內瓦,一生留下了不朽的文學遺產,其中包括充滿創造力、想象力、夢想和數學的奇妙作品。1971年,當諾貝爾經濟學獎和圖靈獎獲得者赫伯特·西蒙采訪他時,波赫士說:

「我的許多想法都是對的:的確,我的許多想法都來自於對邏輯和數學書籍的閱讀。但話雖如此,每當我開始閱讀這些書籍時,我都會覺得它們打敗了我,我還沒能完全理解它們。[24]」

我讀過波赫士的許多作品,我相信他實際上能夠充分理解許多令他著迷的數學概念。他利用這種能力創造了奇跡。波赫士的做法與【愛麗絲漫遊奇境記】[11] 的作者、數學家路易士·卡羅爾的做法相似。也就是說,他推倒了人類築起的一堵將數學與文學隔開的墻。

關於波赫士在寫作中運用數學的文獻浩如煙海(參見[1, 2, 10, 12, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 25])。他的作品中經常出現的兩個數學概念是悖論和無限。關於時間的無限性,他說:

永恒是一種絢麗的藝術,它把我們從時間流逝的難以忍受的壓迫中解放出來,哪怕只是片刻。[4]

他在【卡夫卡和他的先驅們】[9]、【阿基里斯和烏龜的永恒競賽】[3]和【烏龜的化身】[5]中,從哲學和數學的角度討論了阿基里斯和烏龜的悖論。在【死亡與指南針】[7]中,他利用了這一悖論,但並未明確提及:

沙爾拉赫,當你以其他化身追捕我時,在 A 處假裝犯罪(或確實犯罪),然後在距離 A 處8公裏的 B 處第二次犯罪,然後在距離 A 和 B 處4公裏的 C 處第三次犯罪,在這兩個地方的中途。稍後在 D 處等我,D 處距離 A 和 C 兩公裏,再次位於兩者的中途。

波赫士在接受赫伯特·西蒙(Herbert Simon)[24] 的采訪時也說過,他從羅素的數學著作中獲得了靈感。因此,羅素悖論經常以各種形式出現在波赫士的作品中也就不足為奇了。例如,波赫士多次提到[22]一幅地圖,約西亞·羅伊斯在其著作【世界與個人】[23]中將其描述為一幅在英格蘭的一部份土地上完美描繪的英格蘭地圖。這幅地圖如此精確,以至於它包含了一幅地圖的地圖,而這幅地圖又包含了一幅地圖的地圖,如此等等。這種自指地圖讓人聯想到羅素悖論;我們在波赫士的【巴別圖書館】[6] 中也能找到類似的想法:

像所有圖書館的人一樣,我年輕時也曾旅行;我曾漫步尋找一本書,也許是目錄中的目錄;

以及【阿萊夫】[8]。這就是我們現在要進一步分析的故事1。

3. 卡洛斯·阿根蒂諾·達內裏

波赫士的短篇小說【阿萊夫】[8]中只有兩個活躍的人物: 一個是波赫士本人,另一個是被波赫士描述為狂妄自大的詩人卡洛斯·阿根蒂諾·達內裏。卡洛斯小時候在地窖裏發現了一個「阿萊夫」:

空間中包含所有其它點的點之一。……世界上唯一一個所有地方都在的地方……從每個角度看,每個地方都清晰可見,沒有任何混淆或融合。

自從發現了它,卡洛斯就對它著了迷。因為他能從阿萊夫看到宇宙的每個角度,所以他想寫關於世界每個角度的詩句。但波赫士並不欣賞卡洛斯的詩歌和個性。他甚至無法完全理解他們,直到有一天,他在卡洛斯的地窖裏親眼看到了阿萊夫:

我從每一個點和角度看到了阿萊夫,在阿萊夫中我看到了世界,在世界中看到了阿萊夫,在阿萊夫中看到了世界;我看到了自己的臉和自己的腸子;我看到了你的臉;我感到頭暈目眩,流下了眼淚,因為我的眼睛看到了那個秘密的、猜想中的物體,它的名字是所有人都知道的,但卻沒有人看過--無法想象的宇宙。我感到無限驚奇,無限憐憫。

4. 波赫士的阿萊夫和康托爾的天堂

盡管波赫士的「阿萊夫」在概念上與康托爾的「阿萊夫數」大相徑庭,但波赫士顯然想向康托爾的集合論致敬。這不僅體現在名稱的選擇上,也體現在對羅素悖論的參照上(在阿萊夫數中我看到了世界,在世界中看到了阿萊夫數,在阿萊夫數中看到了世界),還體現在波赫士對這一主題的了解上。在短篇小說的結尾,波赫士在談到包含所有其他點的那個點的名字時,也直接提到了康托爾的著作。他說,他從卡洛斯那裏聽說了「阿萊夫」這個名字,但他不知道卡洛斯是從哪裏知道這個名字的。他說,ℵ是希伯來字母表的第一個字母,也是 Mengenlehre(德語,集合論)中用來表示無窮級數的字母。有趣的是,康托爾的名字並沒有出現在這篇短篇小說的西班牙文原版中,但卻出現在由諾曼·杜文·迪·喬瓦尼與波赫士合作轉譯的英文版中。

我也捫心自問: 如果波赫士想讓卡洛斯·阿根蒂諾·達內裏以某種方式詮釋格奧爾格·康托爾,那會怎樣?卡洛斯是發現阿萊夫(他說是我的阿萊夫)的人,他對阿萊夫如此著迷,以至於變成了一個瘋子。康托爾是「阿萊夫數之父」,他曾與精神健康問題作鬥爭。但是,康托爾的人生並沒有一個美好的結局,而卡洛斯在波赫士的故事中確實從他的問題中恢復過來了(我不會告訴你他是如何恢復過來的)。我認為波赫士也想給坎特的人生一個圓滿的結局。我想,在波赫士的這些篇章的結尾,康托爾又找到了他作品中一貫的自由。

參考文獻

[1] William Goldbloom Bloch, The Unimaginable Mathematics of Borges’ Library of Babel , Oxford University Press, 2008.

[2] William Goldbloom Bloch, 「Lost in a Good Book: Jorge Borges’ In escapable Labyrinth,」 pages 155-165 in Imagine Math: Between Culture and Mathematics , edited by Michele Emmer (Springer Verlag Italia,2012).

[3] Jorge Luis Borges, 「La perpetua carrera de Aquiles y la tortuga,」 in Discusión , Bs. As., Manuel Gleizer, 1932.

[4] Jorge Luis Borges, Historia de la eternidad , Viau y Zona, Buenos Aires, 1936.

[5] Jorge Luis Borges, Los avatares de la tortuga , Sur, 1939.

[6] Jorge Luis Borges, 「La biblioteca de Babel,」 in El Jardín de senderos que se bifurcan (Sur, 1941).

[7] Jorge Luis Borges, La muerte y la brújula , Sur, 1942.

[8] Jorge Luis Borges, 「The Aleph,」 translation by Norman Thomas Di Giovanni in collaboration with the author, 1945.

[9] Jorge Luis Borges, Otras inquisiciones , chapter Kafka y susprecursores, Sur, 1952.

[10] Baylee Brits, Mathematics and Modernism: Jorge Luis Borges, Samuel Beckett and J.M. Coetzee , PhD thesis, University of New South Wales, 2015.

[11] Lewis Carroll, Alice’s Adventures in Wonderland , Macmillan, 1865.

[12] Gemma Curto, 「Chaos and Borges: A map of infinite bifurcations,」 Anuari de Filologia. Literatures Contemporànies , Volume 7 (2017), pages 33–47.

[13] Joseph Warren Dauben, 「Georg Cantor and Pope Leo XIII: Mathematics, Theology, and the Infinite,」 Journal of the History of Ideas , Volume 38 Issue 1 (1977), pages 85–108.

[14] Oscar Antonio Di Marco, 「Borges, the Quantum Theory and Parallel Universes,」 The Journal of American Science , Volume 2 Issue 1 (2006). doi: 10.7537/marsjas020106.01

[15] N. Katherine Hayles, Chaos and order: complex dynamics in literature and science , University of Chicago Press, 1991.

[16] David Hilbert, 「Über das unendliche,」 Mathematische Annalen , Volume 95 (1926), pages 161–190.

[17] John T. Irwin, The Mystery to a Solution: Poe, Borges, and the Analytic Detective Story , Johns Hopkins Univ. Pr., 1993.

[18] Siva Prashant Kumar, Borges and Mathematics. Los juegos con eltiempoy con lo infinito , Master’s thesis, University of Sydney, 2015.

[19] Ema Lapidot, Borges and Artificial Intelligence: An Analysis in the style of Pierre Menard , Peter Lang Inc., International Academic Publishers, 1991.

[20] Guillermo Martínez, Borges y la matemática , Seix Barral, 2006.

[21] Floyd Merrell, Unthinking Thinking: Jorge Luis Borges, Mathematics and the New Physics , Purdue University Press, 1991.

[22] Piergiorgio Odifreddi, 「Un matematico legge Borges,」 Asia – Associazione Spazio Interiore Ambiente , 1997.

[23] Josiah Royce, The World and the Individual , Peter Smith Pub Inc, 1976.

[24] Herbert Simon, 「Borges–Simon: detrás del laberinto,」 Revista Primera Plana , 1971.

[25] Allen Thiher, Fiction Refracts Science: Modernist Writers From Proust To Borges , University of Missouri Press, Columbia, 2005.

[26] Raffaella Mulas, The Aleph of Borges and the Paradise of Cantor

青山不改,綠水長流,在下告退。

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