Le paradoxe de la faucheuse

Bonsoir !

Ce sujet est un peu à la frontière entre philosophie et mathématiques mais je pense qu'il pourrait vous intéresser.
Le paradoxe de la faucheuse (Grim Reaper Paradox en anglais) fait pas mal couler d'encre en ce moment dans le monde de la philosophie académique. Pas mal de philosophes se servent de ce petit paradoxe pour remettre en cause l'existence d'un infini réel ou, plus modestement, pour défendre l'idée du finitisme causal. (L'infini existe peut-être mais un événement ne peut avoir qu'un nombre fini de causes dans son historique.) Je voulais savoir ce que vous en pensiez et/ou comment vous mathématiseriez ce paradoxe dans ZFC par exemple.

Voici le paradoxe :

Vous êtes un humain en parfaite bonne santé et rien ne pourrait vous tuer à part la visite de la faucheuse. Pas de chance pour vous, une infinité de faucheuses ont été programmées pour vous tuer. Elles se réveillent à une heure fixée et si vous êtes vivant à cette heure, elles vous tuent.
La faucheuse 1 est programmée pour se réveiller à 8h30.
La faucheuse 2 est programmée pour se réveiller à 8h15.
La faucheuse 3 est programmée pour se réveiller à 8h07,5.
La faucheuse 4, etc ...

A 8h31 vous serez forcément mort. En effet, si vous ne l'êtes pas, cela veut dire que vous êtes vivant à 8h31 donc à 8h30 aussi et la faucheuse 1 vous aurait tué. Donc vous êtes mort et une faucheuse vous a nécessairement tué. Mais la faucheuse 1 n'a pas pu vous tuer. En effet, si elle vous avait tué, cela voudrait dire que vous étiez vivant à 8h30, donc à 8h15 aussi. Donc la faucheuse 2 vous aurait déjà tué. Mais la faucheuse 2 n'a pas pu vous tuer. En effet, si elle vous avait tué, cela voudrait dire que vous étiez vivant à 8h15, donc à 8h07.5 aussi. Donc la faucheuse 3 vous aurait déjà tué. Mais la faucheuse 3 n'a pas pu vous tuer, etc ...

Réponses

  • Le paradoxe dit "forall x (P(x) => Q)" où P(y) signifie "y est une famille de faucheuses satisfaisant les hypothèses de l'énoncé" et Q un énoncé apparemment faux ne mentionnant pas x.

    Pour prouver Q, il faut prouver qu'il existe au moins un tel z tel que P(z).
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • C'est du grand n'importe quoi, dans la grande famille des "expériences de pensée"
    Quand on décrit une situation impossible à réaliser et qu'on en tire des conclusions, il ne faut pas s'étonner de trouver n'importe quoi.
    Qu'on décrive précisément le mécanisme de mise en place de cette infinité de faucheuses, et on en reparlera.

    PS: je me rends compte que Foys a dit la même chose en plus politiquement correct.
  • Dit autrement : $F$ est une partie de $\R$ (l'ensemble des faucheuses).
    $V$ est un intervalle de $\R$ (la période de vie).
    On suppose que $\sup V\in F$, $\inf V<\inf F$ et que $\forall x\in F$, $V\cap ]x,+\infty[=\emptyset$.

    Alors ces conditions sont impossibles à remplir si $F=\{8+2^{-n}\mid n\in\N^*\}$.
  • J'en ai parlé très souvent (avec 1/n et non 1/2^n) et c'est mon dada depuis 30ans. Mais présenté comme ça avec des faucheuses je trouve ça bizarre.

    Il s'agit de la non existence de suites vérifiant pour tout n : u(n) = f (la suite des termes strictement après n) quand on choisit bien f. MAIS

    C'est plus rigolo sous la forme du chapitre 9 de ma thèse (ou pour rigoler je fais une métaphore en parlant de big bang prouvable)

    Ou dans l'eternelle histoire que je raconte de l'igloo doté d'un chauffage magique tel que la radiateur fonctionne ssi la température est < 25 degrés et ce à tout instant , ce qui permet de prouver que l'igloo est EN PERMANENCE au dessus de 25 et coûte donc 0 euros de chauffage à son proprio.

    Pourquoi stresser les gens avec massacre à la tronçonneuse sans dec????

    De mon téléphone
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Cyrano a écrit:
    Pas mal de philosophes se servent de ce petit paradoxe pour remettre en cause l'existence d'un infini réel ou, plus modestement, pour défendre l'idée du finitisme causal.
    Il y a un éloignement grandissant entre les disciplines et un déficit de formation dans les concepts de base de la logique/informatique théorique (qui frappe jusqu'aux profs de maths non logiciens: voyez les vagues d'insultes déclenchées par la mention de définition d'une fonction ou le simple rappel de ce que l'existence de suites définies par récurrence se prouve comme n'importe quelle affirmation mathématique traitée comme une certitude).

    "Définie par récurrence" est l'idée clé ici. La relation $xRy$ ssi $y\geq x$ est mal fondée sur $\N$ et donc on ne pourra pas s'en servir pour définir le comportement des faucheuses par induction (ou on pourrait avec un artifice (*) mais il ne serait défini que sur une partie de $\N$, l'ensemble vide en l'espèce).

    [size=x-small](*) je ferai un post détaillé quand j'en aurai le temps je pense. On peut récupérer la fonction bizarre de christophe c à valeurs dans les boréliens au passage.[/size]
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • L'infini existe peut-être mais un événement ne peut avoir qu'un nombre fini de causes dans son historique.
    Mouais... Modifions un poil la formulation, disons que si une faucheuse est déjà passée alors vous êtes mort, dans le cas contraire vous êtes encore en vie. Là pas de soucis avec les modélisations mathématiques précédentes, vous mourrez à 8h pile. En effet à 8h+$\varepsilon $ une faucheuse est déjà passée et donc vous êtes mort à 8h+$\varepsilon$ quel que soit $\varepsilon >0$ et vous êtes encore en vie à 8h pile. Quelle est la cause de votre mort ? Ce n'est aucune faucheuse en particulier puisqu'elles arrivent toujours à un moment ou vous êtes déjà mort. La cause de votre mort est donc une infinité de faucheuses arrivant arbitrairement proche de 8h. Boum, un évènement, une infinité${}^1$ de causes. Je suis philosophe maintenant ? (:D

    Bon mais le problème de fond de l'expérience de pensée présentée par Cyrano me semble bien expliqué par Foys, aléa et JLT.

    Cyrano, est-ce que tu aurais un lien ou on voit ces philosophes académiciens se pencher sur ce problème ?

    $1$ : On pourrait même dire qu'on a $2^{\aleph_1}$ causes de la mort, une pour chaque ensemble infini de faucheuse. Malheureusement on n'a jamais pris le soin de définir proprement ce qu'était une cause...
  • :-D Ah mince je n'ai pas reçu le Corto-diplôme, faudra que je redouble et repasse l'examen l'an prochain :-D
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Hahaha, je m'attendais à ces réactions. (Tout le monde trouve ça débile sauf cc. :-D )

    J'apprécie la reformulation de JLT mais j'aime encore davantage la remarque de Foys sur la relation mal fondée. J'attends son prochain post avec impatience.

    @Corto : Celui qui étudie le plus ce genre de paradoxe est Alexander Pruss (mathématicien et philosophe). Voir son livre https://www.oxfordscholarship.com/view/10.1093/oso/9780198810339.001.0001/oso-9780198810339.

    @CC : Tu pourrais redonner un lien vers ta thèse ? Ta remarque sur le big bang ne m'étonne même pas. Ce petit paradoxe (exemple parmi tant d'autres) s'inscrit souvent dans une perspective philosophique cherchant à montrer que les régressions causales à l'infini dans le passé ne peuvent pas exister, donc que l'univers a du commencer à exister, etc ... D'autres expliquent que le souci est d'avoir défini un nombre infini d'événements entre 8h et 8h30 et qu'il vaudrait mieux adopter une vision finitiste du temps. (J'ai été d'apprendre que ce genre de vision existait encore au XXIème siècle.)
  • Je pense qu'on la trouve facilement en tapant sur google "thèse de" + HAL

    Etant sur un PC, je rappelle les autres versions (vu que je suis essentiellement "l'inventeur officiel" de ces trucs il y a 40 ans), car le fait de mettre le mot faucheuse ne me parait pas très cool.

    V1/ Le chauffage économique: toute fonction continue sitrctement décroissante sur les intervalles $J$ tels que $f[J] \subset [25, +\infty[$ et strictement croissante sur les $J$ tels que $f[J] \subset ]-\infty, 25[$ a son image directe entièrement incluse dans $ [25, +\infty[$. Autrement dit un chauffage qui ne met pas "un temps non nul" à se déclencher quand il fait froid n'a jamais besoin de démarrer, la pièce se chauffe toute seule de peur de déclencher le chauffage)

    V2/ La mémoire infinie n'existe pas. Chaque jour $n$,le gardien qui se souvient de son passé éternel met un tampon rouge s'il y a une infinité de $p\in \Z$ tel que $p<n$ le jour $p$ il se souvient avoir mis le tampon vert, et vert sinon. Théorème "évident": il n'existe pas de suite de rouge, vert ayant cette propriété, le gardien du temps est obligé de se tromper une infinité de fois

    V3/ voir ma thèse chap 9 ou le fil "celui-ci il vous plaira" (lien à l'edit). Deux utilités, où celle sur le passé infini est assez dérisoire à côté de celle qui donne un moyen de distinguer si un tirage "réellement aléatoire" a été fait APRES constat des résultats. C'est passer sur l'existence pour tout $E$ de $\phi$ telle que pour toute suite $u$ à termes dans $E$, il existe un entier $n$ tel que pour tout entier $p>n: \phi(q\mapsto u(p+1+q)) = u(p)$ (versoin violemment qu'avec le $\neq$ utilisé pour les faucheuses, mais using AC pour le non dénombrables)

    V4/ Ce n'est pas vraiment une de plus, c'est juste pour signaler que c'est comme ça, par exemple, que je prouve que la relation d'ordre $(A>B) := \exists f$ continue $:\forall x\in E^\N : B(f(x)) = (\exists n: A(p\mapsto (2^n(2p+1)))$ est bien fondée, et donc démontre que l'alternance de quantificateurs ne sera JAMAIS réduite dans les sciences.

    Bref, plutôt qu'utiliser le mot paradoxe, il me semble préférable d'en tirer des THEOREMES. A chaque paradoxe correspond souvent un raisonnement formel sous-jacent qui est profitable par les théorèmes qu'il prouve.
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  • Encore faut-il connaître la fin de ton nom de famille, au-delà du c. La voici : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01076047.
  • @Foys : Après réflexion, je ne vois pas de récurrence dans la définition du comportement des faucheuses.

    La définition dit simplement que "Si l'homme est en vie à $8+\frac{1}{2^{j}}$ alors la faucheuse $j$ doit le tuer.
    On ne réfère pas au comportement des autres faucheuses pour définir le fonctionnement de la faucheuse $j$.
  • [large]Merci bcp MC!!![/large]

    @Cyrano, la réccurrence mal fondée est dans l'état du bonhomme défini comme dépendant de LA SUITE ENTIERE de ses états précédents.

    Je rappelle aussi, que pour toute application de $E$ dans $E$ avec $E$ fini, il existe $u$ telle que

    $$\forall n: u_n= f(u_{n+1})$$

    Et plus généralement que pour toute suite $E$ de compacts et toutes applications continues $f_n\in (E_{n+1}\to E_n)$, il existe une suite $u$ dont chaque terme $u_n\in E_n$ telle que:

    $$\forall n: u_n= f_n(u_{n+1})$$

    Il est donc nécessaire de trouver des dépendances "de suites toutes entières" et non juste de quelques termes précédents pour construire ce genre d'amusette (sauf à prendre $E$ non compact comme dans l'exemple):
    $\forall n: (u_n:=f(u_{n+1}) :=[$ if $u_{n+1} \notin \mathbb{N}$ then $0$ else $1+ u_{n+1}])$
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  • Quelque chose m'intrigue. En appelant $V(t)$ le prédicat "je suis vivant à l'instant $t$", une vie "normale" (pour simplifier je néglige la naissance) est caractérisée par un événement : ma mort à l'instant $m$, et donc, $V(t)$ est vrai pour $t < m$ et faux pour $t\geqslant m$. Par exemple, avec deux faucheuses, la seconde me tue à 8h15, et donc $V(t)$ est vrai pour $t < 8h15$ et faux pour $t \geqslant 8h15$. Mais avec une infinité de faucheuses, on a $V(t)$ vrai pour $t \leqslant 8h$ et faux pour $t > 8h$, autrement dit, il n'y a plus d'instant $m$ de ma mort. Comment pourrait-on parler de sa cause ?

    Par ailleurs, je ne comprends rien à cette histoire de récurrence mal fondée. Selon moi, la situation se décrit simplement par les deux hypothèses
    1) on a $V(t)$ pour $t \leqslant 8h$
    2) pour tout entier $n > 0$ et pour tout $t \geqslant 8 + 1/2^n$, on a $\neg V(t)$, et l'on en déduit $ \neg V(t)$ pour $t > 8h$.
  • Je suis d'accord avec GG.
    Si il y a un tueur au temps $8+2^{-n}$, il n'y a donc pas de premier tueur, mathématiquement on est juste en train de se rendre compte qu'il n'y a pas toujours de plus petit élément à un ensemble: grande découverte !

    C'est la version dénombrable du crime de l'Orient-Express...Hercule Poirot ne s'y laissera pas prendre et mettra tous ces gens en prison dans l'hôtel de Banach.
  • Ce n'est pas l'hôtel de Hilbert ? :-D
  • Je rebondis sur ça pour rappeler un "drame humain".

    Si on veut modéliser le concept de solide simplement, ce n'est tout simplement pas possible. En imaginant des blocs de glace dont on analyse que l'espace qu'ils occupent en abscisse, la représentation via:

    $$[3,7] - [7,10]$$

    oblige les solides à se laisse pénétrer tous 2 par le nombre $7$. la représentation via:

    $$]3,7[ - ]7,10[$$

    oblige les deux solides à laisser la place occupée par $7$ libre, donc à ne pas se toucher. Et finalement les représentations via:

    $$[3,7[ - [7,10[$$

    de ce genre oblige à orienter l'espace (ou créer d'autres assymétries peu acceptables).

    Bref, même à un niveau très basique, nos conceptions du réel rencontrent déjà plein de problèmes de contractions. Et ce juste pour poser deux glaçons (ou diamants abstraits) l'un contre l'autre.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • @Poirot: l'hôtel dont tu parles a été détruit par un incendie. Une enquête est en cours, un concurrent aurait été aperçu avec une boîte d'allumettes.
  • L'hôtel de Banach est complet, il n'accepte pas de prisonniers supplémentaires.
  • Il paraît qu'on est un peu trop à l'étroit dans l'hôtel de Fermat, la direction se plaint de marges insuffisantes...
  • Christophe a écrit:
    pour rigoler je fais une métaphore en parlant de big bang prouvable

    T'es un peu gonflé, il y a deux ans je t'ai envoyé un MP parce que je voulais comprendre cette histoire de big bang que je prenais au sérieux, et tu ne m'as pas détrompé sur le moment :-D
    D'ailleurs, un pote CCHeur à qui j'en avais parlé, sans trop de détails, m'avait dit que ça lui rappelait l'expression de Krivine "il y a eu un boot".

    Bon, y a-t-il quelqu'un pour venir à la défense des philosophes ? Je trouve que l'émoi que suscite encore l'infini hors des mathématiques fait un peu peine à voir.
  • christophe c a écrit:
    de ce genre oblige à orienter l'espace (ou créer d'autres assymétries peu acceptables).

    Bref, même à un niveau très basique, nos conceptions du réel rencontrent déjà plein de problèmes de contractions. Et ce juste pour poser deux glaçons (ou diamants abstraits) l'un contre l'autre.
    C'est juste parce que tu insistes pour dire qu'un solide est modélisable par une partie de $\R^3$.
    Si on choisit de modéliser les solides par des trajectoires d'éléments de $L/\sim$ où $L$ est l'ensemble des parties mesurables de $\R^3$ (au sens de Borel ou Lebesgue, peu importe; et $\sim :=$ la différence symétrique des deux parties est de mesure nulle) sous l'action du groupe des isométries de $\R^3$; tous ces problèmes sont résolus. En fait de paradoxe,j'ai l'impression qu'il y a plutôt une attaque d'axiomes plus ou moins implicites rajoutés par tes soins ;-).

    A titre d'info, la relativité restreinte rend impossible l'existence de solides (elle invalide l'existence d'une partie de $\R^4$ qui est vue dans tous les référentiels comme l'union de deux courbes $t\mapsto f(t),g(t)$ avec $t \mapsto \|f(t) - g(t) \|$ constante).
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • Pour la sérénité de nos lecteurs, je ne sais pas s'il y en a beaucoup de nous 2, je pense qu'on devrait faire plus attention à la polarité logique. Souvent pour confirmer un truc que je dis, tu me cites avec un style de quelqu'un qui va me contredire, alors que tu cites A=>B et postes "CC, je te signale que A=>Tout".

    Toi et moi on se fait confiance, mais je ne sais pas si les lecteurs éventuellement intéressés s'aperçoivent que tu me corriges souvent comme ça.
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  • @GA: je viens seulement de voir ton post et je ne me rappelle pas cette histoire de "pas détrompé" ?
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  • @Ga : Il ne s'agit pas tant d'un émoi suscité par l'infini mais plutôt par le statut ontologique des objets abstraits.
    Certes, en maths l'infini ne pose aucun problème et on sait comment axiomatiser les choses pour éviter les paradoxes indésirables. Mais qu'en est-il in real life ? Est-ce que l'infini existe VRAIMENT où est-ce juste un outil psychologique très utile ? Ce qui est clair sur du papier peut conduire à de véritables paradoxes philosophiques dans la réalité.
  • @Cyrano, ce qui est dur c'est de formaliser le concept de "causalité". En maths rien n'est la cause mécanique de rien (il n'y a pas une "interaction" qui relie la primalité de 17 au fait que sqrt 2 est irrationnel même si former et prouver une implication est possible).
    Ici comme l'a souligné christophe c il y a une dépendance problématique entre l'état mort/vivant du sujet à un certain instant et un nombre dénombrable d'états de même nature dans le passé.
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • En quoi ce (véritable ?) "paradoxe" de la faucheuse a-t-il, en philosophie, un quelconque rapport avec la réalité ? Je peux comprendre pour la question d'Achille et la tortue, mais là...

    Bon, il faut dire que je n'ai jamais été très bon en philo. [small]Ni en analyse d'ailleurs, surtout quand il faut montrer qu'un truc converge quand un machin tend vers l'infini. Alors forcément.[/small]
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