集合论中罗素悖论问题
罗素悖论的产生原因及排除方法
㊀㊀㊀１３９㊀数学学习与研究㊀２０２１ １２罗素悖论的产生原因及排除方法罗素悖论的产生原因及排除方法Һ王海东㊀（天津市北方调查策划事务所㊀天津㊀３０００５０）㊀㊀ʌ摘要ɔ罗素悖论的产生原因在于没有将每个数学对象都视为属于自身存在的数学对象．罗素悖论的排除方法在于将每个数学对象都视为属于自身存在的数学对象，要想将每个数学对象都视为属于自身存在的数学对象，就必须在集合论中引入自我归属定理．ʌ关键词ɔ罗素悖论；属于关系；自我归属定理一个 幽灵 在集合论中徘徊．这个幽灵就是罗素悖论．罗素悖论：是指属于一个集合的元素不属于自己，或属于自己的元素不属于一个集合．二者必居其一．罗素悖论可以用以下公式表示：∃ｘ∀ｙ（ｙɪｘ↔ｙ∉ｙᶱｙɪｙ↔ｙ∉ｘ）从这个公式来看，如果罗素悖论成立，那么属于一个集合的元素不属于自己，包含这个元素的集合也不属于自己了．因为，在集合论的逻辑推理过程中，任何一个集合都有可能被定义为另一个集合的元素．这样一来，集合论就产生了一个集合都不属于自己的逻辑矛盾．有人认为，集合论公理系统（ＺＦＣ）能够从集合论中排除罗素悖论．因为，集合论公理系统（ＺＦＣ）包括外延公理㊁配对公理㊁并集公理㊁幂集公理㊁无穷公理㊁概括公理㊁替换公理㊁正则公理㊁选择公理等九个公理．外延公理可以用以下公式表示：∀ｘ∀ｙ（ｘ＝ｙ↔∀ｚ（ｚɪｘ↔ｚɪｙ））配对公理可以用以下公式表示：∀ｘ∀ｙ∃ｚ（ｚ＝（ｘ，ｙ））并集公理可以用以下公式表示：∀ｘ∃ｙ（ｙ＝ɣｘ＝（ａ｜∃ｂ（ｂɪｘɡａɪｂ）））幂集公理可以用以下公式表示：∀ｘ∃ｙ（ｙ＝ｐ（ｘ）＝（ａ｜ａ⊆ｘ））无穷公理可以用以下公式表示：∃ｘ（（∃ａ（ａɪｘ））ɡ（∀ｙ（ｙɪｘңｙɣ｛ｙ｝ɪｘ）））概括公理可以用以下公式表示：∀ｙ∃ｘ∀ｚ（ｙɪｘ↔ｙɪｚɡｐ（ｙ））替换公理可以用以下公式表示：∀ｕ∀ｖ∀ｗ（φ（ｕ，ｖ）ɡφ（ｕ，ｗ）ңｖ＝ｗ）ң∀ｘ∃ｙ（ｙ＝（ｖ｜∃ｕ（ｕɪｘɡφ（ｕ，ｖ））））正则公理可以用以下公式表示：∀ｘ（ｘʂφң∃ｙ（ｙɪｘɡｘɘｙ＝φ））选择公理可以用以下公式表示：∀ｘ（φ∉ｘ⇒∃ｆ：ｘңɣｘ＝∀ａ（ａɪｘ（ｆ（ａ）ɪａ））在这九个公理中，概括公理就是针对罗素悖论提出的一个公理．因为概括公理规定了集合概念的概括方法，所以概括公理限制了任意规定集合概念的现象．因为概括公理限制了任意规定集合概念的现象，所以概括公理消除了形成罗素悖论的可能性．又因为概括公理消除了形成罗素悖论的可能性，所以概括公理就把罗素悖论从集合论中排除出去了．但是，实际情况并非如此．即使有了概括公理，我们仍然消除不了形成罗素悖论的可能性．不管我们怎样在集合论中挥舞概括公理的 保护伞 ，罗素悖论的阴影仍然神出鬼没㊁无处不在．因为，我们可以从概括公理中推出以下公式：∀ｙ∃ｘ∀ｚ（ｙɪｘ↔ｙɪｚɡｐ（ｘ）↔ｚɪｐ（ｙ）↔ｙɪｐ（ｙ）↔ｙ∉ｙ）从这个公式来看，概括公理只是把罗素悖论从一个集合推向了另一个集合．如果这样推下去，罗素悖论将会出现在所有集合之中．由此可见，概括公理不仅没有把罗素悖论从集合论中排除出去，还把罗素悖论从集合论带进了集合论公理系统（ＺＦＣ）．因为，出现在概括公理之中的罗素悖论，同样可以出现在其他八个公理之中．我们可以从外延公理中推出以下公式：∀ｘ∀ｙ（ｘ＝ｙ↔∀ｚ（ｚɪｘ↔ｚɪｙ）↔ｚ∉ｚ）我们可以从配对公理中推出以下公式：∀ｘ∀ｙ∃ｚ（ｚ＝（ｘ，ｙ）↔（ｘɪｚ，ｙɪｚ）↔（ｘ∉ｘ，ｙ∉ｙ））我们可以从并集公理中推出以下公式：∀ｘ∃ｙ（ｙ＝ɣｘ＝（ａ｜∃ｂ（（ｂɪｘ↔ｂ∉ｂ）ɡ（ａɪｂ↔ａ∉ａ））））我们可以从幂集公理中推出以下公式：∀ｘ∃ｙ（ｙ＝ｐ（ｘ）＝（ａ｜ａ⊆ｘ↔ａɪｘ↔ａ∉ａ））我们可以从无穷公理中推出以下公式：∃ｘ（（∃ａ（ａɪｘ↔ａ∉ａ））ɡ（∀ｙ（（ｙɪｘ↔ｙ∉ｙ）ң（ｙɣ｛ｙ｝ɪｘ））））我们可以从替换公理中推出以下公式：∀ｕ∀ｖ∀ｗ（φ（ｕ，ｖ）ɡφ（ｕ，ｗ）ңｖ＝ｗ）ң∀ｘ∃ｙ（ｙ＝（ｖ｜∃ｕ（（ｕɪｘ↔ｕ∉ｕ）ɡφ（ｕ，ｖ））））我们可以从正则公理中推出以下公式：∀ｘ（ｘʂφң∃ｙ（（ｙɪｘ↔ｙ∉ｙ）ɡｘɘｙ＝φ））我们可以从选择公理中推出以下公式：∀ｘ（φ∉ｘ⇒∃ｆ：ｘңɣｘ＝∀ａ（ａɪｘ（ｆ（ａ）ɪａ）↔ａ∉ａ））从这些公式来看，集合论公理系统（ＺＦＣ）如同一个包含罗素悖论的公理系统．这个包含罗素悖论的公理系统肯定不是一个合理的公理系统，所以集合论公理系统（ＺＦＣ）的合理性将会受到严重质疑．那么，怎样才能从集合论中排除罗素悖论呢？显然，要想从集合论中排除罗素悖论，就必须找到罗素悖论的产生原因．只有找到罗素悖论的产生原因，才能找到罗素悖论的排除方法．只有找到罗素悖论的排除方法，才能从集合论中排除罗素悖论．那么，怎样才能找到罗素悖论的产生原因呢？显然，要想找到罗素悖论的产生原因，就必须从集合论的一个二元关系说起．这个二元关系就是在规定集合概念的数学公式中必须阐明的属于关系．属于关系就是某个数学对象属于另一个数学对象的二元关系．从属于关系来看，当某个数学对象属于另一个数学对. All Rights Reserved.㊀㊀㊀㊀㊀１４０数学学习与研究㊀２０２１ １２象的时候，这个数学对象就被包含在另一个数学对象之中了．因此，属于关系可以被理解为包含关系．包含关系就是某个数学对象包含另一个数学对象的二元关系．但是，属于关系不仅可以被理解为包含关系，而且还可以被理解为等于关系．等于关系就是某个数学对象等于另一个数学对象的二元关系．包含关系可以推广到等于关系．当某个数学对象等于另一个数学对象的时候，这个数学对象就如同被包含在另一个数学对象之中了．这种推广到等于关系的包含关系称为包含等于关系．包含等于关系就是某个数学对象包含等于另一个数学对象的二元关系．由于属于关系有两种理解方法，所以罗素悖论也有两种评价标准．如果我们把属于关系理解为包含关系，罗素悖论就是一个可以成立的悖论．如果我们把属于关系理解为等于关系，罗素悖论就是一个不能成立的悖论．由此可见，罗素悖论隐含着一个理论假设：某个数学对象既可以属于另一个数学对象，也可以属于某些包含另一个数学对象的数学对象，但是不能属于任何一个不包含另一个数学对象的数学对象．这个理论假设称为罗素假设．罗素假设就是罗素悖论的理论依据．罗素悖论就是根据罗素假设提出的．那么，罗素假设是否可以成立呢？显然，如果罗素假设可以成立，我们不仅可以从中推出罗素悖论，而且可以从中推出罗素悖论的悖论．罗素悖论的悖论可以用以下公式表示：∃ｘ∀ｙ∀ｚ（ｙɪｘ↔ｙ∉ｙ↔ｙɪｚ↔ｚɪｘ↔ｚ∉ｚ↔ｚɪｙ↔ｙɪｘ ）从这个公式来看，如果属于一个集合的元素不属于自己，这个元素就属于另一个元素了．如果这个元素属于另一个元素，属于一个集合的元素就不是这个元素了．按照这个推论不断推导下去，我们会陷入一个永无止境的循环推理过程．在这个永无止境的循环推理过程中，每一个罗素悖论都会遭到下一个罗素悖论的否定．由此可见，罗素假设是不能成立的，所以罗素悖论也是不能成立的．但是，问题并没有到此结束．因为，罗素假设不能成立并非意味着罗素假设绝对不能成立．罗素假设在一定条件下是可以成立的．这个假设是否成立是由某个数学对象的自身存在决定的．如果罗素假设不涉及某个数学对象的自身存在，罗素假设就是一个可以成立的假设．罗素假设如果涉及某个数学对象的自身存在，就是一个不能成立的假设．那么，这个成立条件又是怎样形成的呢？显然，要想回答这个问题，就必须从属于关系说到等价关系．等价关系也是集合论中的一个二元关系．这个二元关系具有自反性㊁对称性和传递性三个基本特征．自反性可以用以下公式表示：ａ＝ａ对称性可以用以下公式表示：ａ＝ｂ，ｂ＝ａ传递性可以用以下公式表示：ａ＝ｂ㊀ｂ＝ｃ⇒ａ＝ｃ如果上述三个公式都可以成立，等价关系可以用以下公式表示：ａ ｂ由此可见，等价关系是从等于关系中推导出来的．只要把属于关系理解为等于关系，我们就可以将自反性㊁对称性和传递性纳入属于关系．只要将自反性㊁对称性和传递性纳入属于关系，我们就可以使属于关系成为一种等价关系．属于关系的自反性可以用以下公式表示：ａɪａ属于关系的对称性可以用以下公式表示：ａɪｂ，ｂɪａ属于关系的传递性可以用以下公式表示：ａɪｂ㊀ｂɪｃ⇒ａɪｃ这样一来，我们就发现了一个十分重要的数学定理：在属于关系成为一种等价关系的条件下，某个数学对象在属于另一个数学对象的同时，不仅可以属于某些包含另一个数学对象的数学对象，而且可以属于一个不包含另一个数学对象的数学对象．这个不包含另一个数学对象的数学对象就是这个数学对象的自身存在．这个数学定理就是自我归属定理．我们可以用以下公式证明自我归属定理：已知ｐɪｑ，又知ｐ＝∃ｐ∀ｐ（ｐɪｐ↔ｐ＝ｐ）；ｑ＝∃ｑ∀ｑ（ｑɪｑ↔ｑ＝ｑ）因此∃ｐ∀ｐ（ｐɪｐ↔ｐ＝ｐ）ɪ∃ｑ∀ｑ（ｑɪｑ↔ｑ＝ｑ）．证毕．从这个证明过程来看，某个数学对象在属于另一个数学对象之前就已经属于自身存在了．某个数学对象只有在属于自身存在的条件下才能属于另一个数学对象．这种数学现象如同发生在我们身边的一种社会现象．在这种社会现象中，我们每一个人只有在属于自己的条件下才能属于一个社会组织，才能使自己成为一个社会组织的合法成员．除非这个社会组织是一个奴隶制的社会组织．因为，在一个奴隶制的社会组织中，奴隶主属于自己而奴隶不属于自己．这种不属于自己的人只能被视为奴隶主的一种财产，而不能被视为这个社会组织的合法成员．由此可见，如果将每个数学对象都视为属于自身存在的数学对象，任何两个数学对象之间的属于关系都不会产生罗素悖论．如果不将每个数学对象都视为属于自身存在的数学对象，任何两个数学对象之间的属于关系都会产生罗素悖论．综上所述，罗素悖论的产生原因在于没有将每个数学对象都视为属于自身存在的数学对象，罗素悖论的排除方法在于将每个数学对象都视为属于自身存在的数学对象．要想将每个数学对象都视为属于自身存在的数学对象，就必须在集合论中引入自我归属定理．ʌ参考文献ɔ［１］王元，文兰，陈木法．数学大辞典［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１７．［２］冯琦著．集合论导引［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１９．［３］石纯一．数理逻辑与集合论［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０００．［４］汪芳庭．数理逻辑．［Ｍ］北京：中国科技大学出版社，２０１０．. All Rights Reserved.。
罗素
罗素"集合悖论"大概的意思是这样的：有个理发师说：我只给不给自己理发的人理发。
于是，罗素问他：你给自己理发吗？用集合的语言说这个问题，就是：“所有的人“这个全集合可以被分为下面这2个子集合：“给自己理发的人”和“不给自己理发的人”。
这看起来是毫无问题的。
问题是：“我“这个理发师也是“所有的人”集合里的元素，应该把这个元素放到上面的哪个子集合中去呢？，如果把“我”放到“给自己理发的人”的集合里面，“我”就是给自己理发的人，根据命题条件，我不能给这样的我理发，那么，我又必须放到“不给自己理发的人”的集合里面。
这是罗素用来挑战集合论的一个惊雷，还真的雷倒了数学界的一大批数学家。
集合论，显然是没问题的，有问题的是这个悖论。
这个悖论巧妙地利用了哲学概念的偷换，成功忽悠了数学界多年（直到如今吗？）这个悖论的问题在哪？关键是“我”是什么？“我”是谁？哲学上有所谓的本体论和认识论。
从本体论来讲“我”就是客观存在的“我“这个人，这个唯一存在的事物。
从认识论来讲“我”是被其他人或自己所认识的那个“我“。
显然，两个“我“的概念的指向是有差异的。
在这个悖论中，罗素恰恰巧妙地掩盖了这两个“我“的概念的差异。
在集合论对元素的讨论中，元素的概念指向应该是一致的，不能随意变换的。
在“所有的人”这个集合中，每个人作为元素，是指人本体的概念，指的是活生生存在的每一个人本身。
而在“给自己理发的人”或“不给自己理发的人”中的“人“，则是从“是否给自己理发”的角度，来认识每一个人所得到的认识结果。
所以，这两个子集是“被认识中的人”的集合，而与全体集是“本体存在的人“的集合是不同性质的集合，无法进行这样超性质的集合的划分的，如果非要这样的划分，就必须改变全集的属性，也必须是“全体被认识中的人“的集合，其中的元素，只能是存在于认识中的人的概念，而不能是实际存在的人。
而接下来的“我”，到底是什么成为关键。
我，如果要参与集合划分，要么是不变的“我”这个人的本体，要么是根据不同的认识角度认识到的可变的“我”的概念。
悖论推理考试题及答案
悖论推理考试题及答案1. 题目：薛定谔的猫悖论描述：一个装有猫、毒气瓶和放射性物质的密封盒子。
如果放射性物质衰变，毒气瓶就会释放毒气杀死猫。
在没有观察之前，猫的状态是既死又活的叠加态。
问：打开盒子后，猫的状态会如何？答案：打开盒子后，根据量子力学的哥本哈根解释，猫的状态会坍缩为一个确定的状态，即猫要么是死的，要么是活的。
2. 题目：罗素悖论描述：设集合S是所有不包含自身的集合的集合。
问：S是否包含自身？答案：罗素悖论揭示了朴素集合论的逻辑矛盾。
如果S包含自身，那么它就不应该包含自身；如果S不包含自身，那么它就应该包含自身。
这个悖论表明，集合论中存在逻辑上的不一致性，需要更严格的公理化来避免。
3. 题目：说谎者悖论描述：一个人说：“我正在说谎。
”问：这个人是在说谎还是说真话？答案：说谎者悖论是一个语义悖论，它挑战了经典逻辑的基本原则。
如果这个人在说真话，那么他正在说谎，这与真话矛盾；如果这个人在说谎，那么他实际上说的是真话，这又与说谎矛盾。
这个悖论表明，有些陈述无法在经典逻辑框架内被一致地分类为真或假。
4. 题目：祖父悖论描述：一个人穿越时空回到过去，杀死了自己的祖父。
如果祖父死了，那么这个人就不会出生，那么他如何能回到过去杀死祖父？问：这个悖论如何解决？答案：祖父悖论涉及时间旅行的逻辑问题。
解决这个悖论的一种方法是接受多世界解释，即每次时间旅行都会产生一个新的平行宇宙，因此这个人杀死的是另一个宇宙中的祖父，不影响他自己的宇宙。
5. 题目：阿基里斯与乌龟悖论描述：阿基里斯和乌龟赛跑，乌龟先行一步。
当阿基里斯到达乌龟的起点时，乌龟又前进了一段距离。
阿基里斯继续追赶，但每次他到达乌龟的新位置时，乌龟又前进了。
问：阿基里斯能否追上乌龟？答案：阿基里斯与乌龟悖论是芝诺悖论之一，它质疑无限分割的概念。
实际上，阿基里斯能够追上乌龟，因为每次追赶的距离构成一个收敛的无限等比数列，其和是有限的。
这意味着在有限的时间内，阿基里斯可以追上乌龟。
集合最难练习题
集合最难练习题集合是数学中的一个重要概念，也是许多数学问题的基础。
在集合理论中，有一些难题，需要我们动脑筋来解决。
本文将介绍集合最难练习题，并尝试解答这些题目。
一、集合问题的背景集合是由一些确定的对象组成的整体，这些对象称为集合的元素。
集合的定义和性质是数学的基本内容之一。
在解决集合问题时，我们需要掌握集合的运算、集合之间的关系，以及集合的基本性质。
二、集合最难练习题的挑战1. 难题一：康托尔对角线论证康托尔对角线论证是由德国数学家康托尔提出的一种证明方法。
它用来证明无限集中元素个数的差异性。
具体问题为：对于一个由实数构成的集合，是否存在一个实数，它与集合中的每一个实数都不相等？如果存在，该如何构造这样一个实数？2. 难题二：罗素悖论罗素悖论是由英国哲学家罗素提出的一种逻辑悖论，也被称为自指悖论。
该悖论的具体问题为：是否存在一个集合，该集合既不属于自身，也属于自身？如果存在这样的集合，会导致逻辑的矛盾。
如何解决这个悖论，成为了集合论的一个重要问题。
三、集合最难练习题的解答1. 康托尔对角线论证对于一个由实数构成的集合，我们可以通过康托尔对角线论证得出，不存在一个实数与集合中的每一个实数都不相等。
我们可以通过构造一个实数，使得它在小数点后的每一位都与给定的实数不相等。
这样，我们就得到了一个不属于给定集合的实数。
2. 罗素悖论为了解决罗素悖论，数学家们提出了限制公理系统的办法。
通过限制公理系统中的公理，我们可以避免出现自指悖论。
例如，限制公理系统中的自反性公理，即不存在一个集合同时既非自己的元素，又是自己的元素。
四、结论集合最难练习题，考察了我们对集合概念的理解和运用能力。
通过解答这些难题，我们可以更好地掌握集合论的基本原理和性质，提高数学思维能力。
在解决集合问题时，我们需要灵活运用集合的运算和性质，善于发现问题的规律和特点。
通过不断练习和思考，我们可以逐渐提高解决集合问题的能力，掌握集合理论的精髓。
罗素悖论及其拓展
“万有之集”W是一个集合，它无所不包，任何物质的或精神的事物都是它的元素，同时W本身也是一个事物，W∈W，所以“万有之集”W是一个异常集。但是罗素提问：
把正常集的全体构成一个集M，M是正常的还是异常的呢？
如果M是正常的，则M/∈M，即M不是M的元素，所以，M是异常的；
如果M是异常的，则M∈M，即M是M的元素，所以M是正常的。
正常之集M，如果是正常反而成了异常，如果是异常反而成了正常，既正则异，既异则正，两难选择，违反集合论二维基本公理。这就是罗素悖论。
罗素悖论曾经引起以集合论为基础的新兴数学的混乱。聪明的希尔伯特提出“A/∈A”的公理，从而制止了数学界的地震。不过这样做仅仅只是一种限制性回避。但是，回避不是办法。提出A/∈A的公理，回避了以自己为元素的异常集，实际是抛弃了对异常集的数学计算。异常集是客观存在的事物，前述如“观念之集”、“集之集”，再如“团体之集”、“市场之集”、“社会之集”、“宇宙之集”等。抛弃对客观事物的计算，不是数学精神。实际上，空集之集为空，全集之集为全，这两个集合论中的重要集合，也一起被抛弃在外了。
此时，杜瑞德法官看到骗子听了他的话以后无动于衷，就补充道：“我要警告，首席行刑官是逻辑实证主义行刑官俱乐部会员，将视任何形而上学废话为诺言，所以你别想在她面前玩花招。现在，给你一天时间，让你作出你自己的选择！”
杜瑞德法官言毕，陪审团为判决严正而鼓掌，法庭中所有的人都瞧着那名被告，为严惩这个撒谎成性的坏人而高兴，还想看看他是否会发表一个讲真话的声明而自取其辱。但奇怪的是，那“哲学家”仅微微冷笑，让人把他押送到死牢。
若干悖论（九、布什悖论）
只要是政治家，都好说漂亮话。美国总统布什访问北京大学，回答北大学子诘问有关自由的话题时说：“一个人只要不影响他人的自由，就可以享受个人自由”。这是近乎完美的闪烁着真理光芒的漂亮话。它是不是真理呢？
罗素悖论
第三次数学危机
16级水保一班林南屏
Katalogue
什么是罗素悖论 罗素悖论的例子
罗素悖论的影响
悖论的解决
什么是罗素悖论
发现背景：
20世纪之初，数学界甚至整个科学界笼罩在一片喜悦祥和的气氛之中， 科学家们普遍认为，数学的系统性和严密性已经达到，科学大厦已经基 本建成。 例如，德国物理学家基尔霍夫(G．R．Kirchhoff)就曾经说过：“物理 学将无所作为了，至多也只能在已知规律的公式的小数点后面加上几个 数字罢了。” 英国物理学家开尔文(L．Kelvin)在1900年回顾物理学的发展时也说： “在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只能做一些零碎的修补 工作了。” 法国大数学家亨利•彭迦莱(Jules Henri Poincaré)在1900年的国际数学 家大会上也公开宣称，数学的严格性，现在看来可以说是实现了。 然而好景不长，时隔不到两年，科学界就发生了一件大事，这件大 事就是罗素(Russell)悖论的发现。
NBG公理系统
冯· 诺伊曼（von Neumann）等人提出的NBG系统等。在该公理系统 中，所有包含集合的"collection"都能被称为类(class)，凡是集合也能被称 为类，但是某些 collection太大了（比如一个collection包含所有集合）以 至于不能是一个集合，因此只能是个类。这同样也避免了罗素悖论。
悖论的解决
• ZF公理系统：
1908年，策梅罗（Ernst Zermelo）在自己这一原则基础上提出第一 个公理化集合论体系。这一公理系统在通过弗兰克尔（Abraham Fraenkel） 的改进后被称为ZF公理系统。在该公理系统中，由于分类公理（Axiom schema of specification）：P(x)是x的一个性质，对任意已知集合A，存在 一个集合B使得对所有元素x∈B当且仅当x∈A且P(x)；因此{x∣x是一个集 合}并不能在该系统中写成一个集合，由于它并不是任何已知集合的子集； 并且通过该公理，存在集合A={x∣x是一个集合}在ZF系统中能被证明是矛 盾的，因此罗素悖论在该系统中被避免了。
有趣的集合论悖论
有趣的集合论悖论
1902年，英国数学家罗素提出了这样一个理论：以M表示是其自身成员的集合的集合，N表示不是其自身成员的集合的集合。
然后问N是否为它自身的成员？如果N是它自身的成员，则N属于M而不属于N，也就是说N不是它自身的成员；另一方面，如果N不是它自身的成员，则N属于N而不属于M，也就是说N是它自身的成员。
无论出现哪一种情况都将导出矛盾的结论，这就是著名的罗素悖论。
1919年罗素给出了上述悖论的通俗形式，即“理发师悖论”：一天，萨维尔村理发师挂出一块招牌：“村里所有不自己理发的男人都由我给他们理发，我也只给这些人理发。
”于是有人问他：“您的头发由谁理呢?”理发师顿时哑口无言。
因为，如果他给自己理发，那么他就属于自己给自己理发的那类人。
但是，招牌上说明他不给这类人理发，因此他不能自己理。
如果由另外一个人给他理发，他就是不给自己理发的人，而招牌上明明说他要给所有不自己理发的男人理发，因此，他应该自己理。
由此可见，不管怎样的推论，理发师所说的话总是自相矛盾的。
悖论还有很多，这里有这样一个有趣的悖论：有个虔诚的教徒，他在演说中口口声声说上帝是无所不能的，什么事都做得到。
一位过路人问了一句话：“上帝能创造一块他自己也举不起来的石头吗？”下面我们来证明上帝不是万能的。
（用反证法证明）。
罗素悖论与不可判定问题
第六章 罗素悖论与不可判定问题§6.1 罗素悖论及其彻底消除方法6.1.1 罗素悖论与已有解决方法简述1902 年罗素、策梅罗发现了集合论中的一个重要的“策梅罗——罗素悖论”。
关于这个悖论黄耀枢著《数学基础引论》（北京大学出版社，1987 年出版）118-119页作了如下叙述。
“依逻辑二分法，可把集合分为两类：第一类：非正常集合。
例如：所有集合的集合、所有观念的集合，都是非正常的集合。
这类集合的特点是：集合本身也可以作为自己的一个元素。
所以可以作如下的定义：定义1 如果x 是非正常集合，当且仅当x 可以包括自己作为一个元素。
通常把满足非正常集合的条件记为：x x ∈。
第二类：正常集合。
例如：所有中国人组成的集合、所有自然数组成的集合、所有拉丁字母组成的集合等都是正常集合。
这类集合的特点是：集合本身不能作为自己的一个元素。
所以可以给正常集合作如下一个定义：定义2 如果x 是一个正常集合，当且仅当集合x 本身不是自己的一个元素。
通常把x 满足正常集合的条件记为：x x ∉。
现在设：所有不以自己为元素的集合组成一集合R, 即令所有正常集合组成一集合R 。
亦即{}x x x R ∉=。
那么集合R 包不包含自身？或者说集合R 是属于第一类集合还是属于第二类集合？” 结果得到：“集合R 包含在R 中当且仅当R 不包含在R 中的矛盾”。
为了解决集合论中的悖论，在罗素的《数学原理》中建立了逻辑类型轮。
其中一个内容说的是：‘应消除这种表示“非正常总体”的“所有集合的集合R ”的假设’(这句话摘自黄耀枢著《数学基础引论》265页)。
这是罗素对集合论研究的有益且有用的贡献；但是，罗素没有能够用纯粹逻辑方法建立起集合理论，在如何对待无穷集合问题上，他不是使用笔者的“自然数集合是一个（不同于有穷集合的）理想的非正常集合”的做法，而是采用了“无穷公理”。
这个公理的采用，实质上是采用了康托尔的“实无穷”观点，也可以说是采用了“肯定了自然数无穷总体的存在”、“所有数学对象的无穷总体都可以和通常的一个数学对象那样来处理”（这两句话摘自黄耀枢著《数学基础引论》305页）的柏拉图主意者的观点。
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集合论中罗素悖论问题
1902年，英国数学家罗素提出了这样一个理论：以M表示是其自身成员的集合的集合，N表示不是其自身成员的集合的集合。
然后问N是否为它自身的成员？如果N是它自身的成员，则N属于M而不属于N，也就是说N不是它自身的成员；另一方面，如果N不是它自身的成员，则N属于N而不属于M，也就是说N是它自身的成员。
无论出现哪一种情况都将导出矛盾的结论，这就是著名的罗素悖论。
平时我们熟悉的大多数集合都不是自身的成员：例如自然数集合,有理数集合,实数集合,集合{1,2,3,4,5,6},N就表示所有这类集合作为元素的新集合.
而是自身成员的集合相对少见：例如所有集合的集合.
将所有集合分为两类,第一类中的集合以其自身为元素,第二类中的集合不以自身为元素,假令第一类集合所组成的集合为P,第二类所组成的集合为Q,于是有：P={A∣A∈A} Q={A∣A∉A} 问,Q∈P 还是Q∈Q?若Q∈P,那么根据第一类集合的定义,必有Q∈Q,但是Q中任何集合都有A∉A的性质,因为Q∈Q,所以Q￠Q,引出矛盾.若Q∈Q,根据第一类集合的定义,必有Q∈P,而显然P∩Q=∅,所以Q∉Q,还是矛盾.这就是著名的“罗素悖论”.
1 有些集合以自己为元素，如“所有集合的集合”，自己是集合，所以也是自己的元素。
【1】
2 可以把集合分为两类，凡不以自身为元素的集合称为第一类集合；凡以自身作为元素的集合称为第二类集合。
显然每个集合或为第一类集合或为第二类集合。
设A为第一类集合的全体组成的集合。
如果A是第一类集合，由集合A的定义知: A应该是A的元素，这表明A是第二类集合。
如果A是第二类集合，那么A不会是它自身的元素，这表明A是第一类集合。
【2】
3 萨维尔村里有个理发匠。
他给自己立了一条店规：他只给村子里自己不刮脸的人刮脸。
请问：这位理发师该不该给自己刮脸？【3】
以上例子被认为是以自己为元素的集合，由此产生罗素悖论。
我们分析一下。
1 任何事件都发生在时间轴上，集合的归纳、产生也发生在时间轴上。
在“所有集合的集合”中，前半句“所有集合”中的集合产生的时间在前，后半句“的集合”中的集合产生的时间在后，两集合产生的时间不同，它们虽然同类、同名但不是同一个集合，所以“所有集合的集合”不是以自己为元素的集合。
认为“所有集合的集合”是以自己为元素的集合违反同一律。
集合论中没有时间因素、没有时间轴，所以不能区分“所有集合”与“的集合”中两个集合的不同。
同一律、矛盾律、排中律中有时间因素，可以区分发生在不同时间的事件。
2 一个集合是否以自身为元素，需要考察元素与集合在确定环境（关系、时间）中的实质关系，有实质证据显示集合与元素在同一环境内的关系，才能认定集合在此环境中是哪类集合。
例如，有一人a，a相对于子集；儿子时，因a是父亲是儿子们的集合，所以a集可称作“父集”，此“父集”是不以自身为元素的集合，是第一类集合。
但当a作a父的子集时，a父是“父集”，这时a 以前的所称“父集”之名对a父就名不副实了，如果在a父的“父集”中仍把a当作“父集”，那么a父的“父集”就可被认为是以自身为元素的集合，是第二类集合，但a父的“父集”实质不以自身为元素，a父的“父集”实质不是第二类集合。
同样，当“第一类集合”成为“第一类集合全体组成的集合”的子集后，它以前的名称“第一类集合”没有实质证据显示此时还是名副其实，不能依据元素在其它环境的名称作推论、结论（悖论）。
即使有“第一类集合全体组成的第一类集合”，也不是以自己为元素的集合，因为前后两“集合”生成的时间不同。
3 理发师本人与理发师悖论事件相关的部分是“理发师的胡须”和“理发师的刮脸手艺”，与“理发师的刮脸手艺”相关的是“可被理发师刮的胡须”，所以理发师集可以包含“理发师的胡须”和“可被理发师刮的胡须”两个子集。
在理发师悖论中实质的题问是，“可被理发师刮的胡须” 中是否包含“理发师的胡须”，其中没有涉及以自身为元素。
如果用“理发师集”替代他自己的两个子集“理发师的胡须”和“可被理发师刮的胡须”，这样才出现理发师集是否包含理发师的情况。
以自身为元素在理发师悖论中不存在。
因此罗素悖论中没有“以自身为元素的集合”。
不必用公理回避“以自身为元素的集合”，只需在集合论中启用事实已存在的时间轴。