在一个莫须有的太平洋小岛上住着1000个居民,他们彼此熟悉关系融洽。这1000人中有900人是蓝眼睛,100人是红眼睛。岛上有一个必须遵守的宗教规定,任何人只要知道了自己是红眼睛,他就必须在第二天中午12点在小岛中央的广场上当着众人的面自杀。由于这条宗教禁忌的存在,岛上的人在任何时候都绝口不提关于眼睛颜色的话题,且岛上没有镜子,也没有人掌握任何可以看到自己眼睛颜色的方法。虽然每个人都清楚地观察到了其他所有人眼睛的颜色,但他们无从看到自己的眼睛颜色,也无法从别人口中得知,因此没有任何一个人因为这条宗教规定去自杀,直到一个人类学家的到来。

这位人类学家是这个小岛上有史以来的第一个外来访客,岛上居民热情接待了他,临走时还为他举行了盛大的欢送晚会。在晚会上,人类学家说:“非常感谢大家的款待,没想到在离家这么远的迷人小岛上,还有跟我一样红眼睛的人。”没错,这个人类学家是个红眼睛,自他一上岛,所有人就发现了这个问题。当他说完这句话,所有人都沉默了,现场一片尴尬,这个人类学家马上意识到了问题所在,感到非常内疚。但他转念一想,岛上人本来就知道有人是红眼睛,我只不过是说了一个所有人都知道的事实,并没有说任何新信息,既然之前没有人因此而自杀,那么今后也不会有人因为我的这句话而自杀。

然而在人类学家离开后的第100天的中午12点,100个红眼睛的岛民集体在广场上自杀了。

这就是华裔数学家陶哲轩提出的红眼睛的自杀小岛,要回答为什么红眼睛的岛民会集体自杀,需要用到数学上一个有意思的循环推理,有知友也写过这个问题的推导过程,但是我觉得太拗口,不够简洁。我现在尝试用一个更简单明了的方式说明推导过程。

第①步:假设这个岛上不是100个,而是只有1个红眼睛的人,那么这个红眼岛民在欢送晚会的当天晚上就从人类学家口中得知,岛上有红眼睛的人。而他观察到岛上除他以外的999人都是蓝眼睛,于是推导出他自己肯定是红眼睛,晚会后的第一天中午,这个红眼人自杀。

第②步:假设只有两个红眼人,就叫红眼A和红眼B。在红眼A看来,岛上有998个蓝眼人和1个红眼人B,还有自己这个未知颜色的人。晚会当晚,红眼A会做如下分析:他首先假设自己不是红眼人,这样的话岛上就只有1个红眼人B和其他999个非红眼人。从第①步的推导得知,此时红眼人B必须在第一天中午自杀,而自己则暂时不必自杀(因为还不能确定)。然而红眼B也做出了同样的假设和推导,所以第一天B并没有去自杀。于是,红眼A在第一天中午后推导出,假设不成立,自己一定是红眼人。同样,红眼B也做出了这样的推论,所以第二天中午,2个红眼人同时自杀。

第③步:假设只有3个红眼人,分别是A、B和C,红眼A的分析如下:先假设自己不是红眼人,于是岛上就只有2个红眼人和998个非红眼,从第②步的推导得知,这2个红眼人必须在第二天的中午自杀,而自己则暂时不必自杀,由于B和C会做同样的假设推论,所以第二天没有人去自杀,从而得知假设不成立,自己是红眼人。同样,B和C也做出了这样的推论。所以第3天中午,这3个红眼人同时自杀。

以此类推,当岛上有N个红眼人时,他们会在第N天的中午12点集体自杀。当N=100时,得到题干结论。论证完毕。


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