Description
“村庄里存在红色眼睛”,在高中数学里被叫做命题,在逻辑学和认识论里有另一个名字,叫做“知识”,更具体的说是零阶知识,用字母p0表示。至于零阶是什么意思我们后面会解释。这里有趣的问题在于:有哪些人知道这个知识?当村子里只有一个红眼睛的时候,你会发现:只有蓝眼睛的人有这个知识,但红眼睛的A没有,因为他没看到红眼睛、也不知道自己眼睛的颜色,所以不能确定村庄里是否有红眼睛。也就是说,唯一的红眼睛不会有知识p0
接着是两个红眼睛,此时,包括红眼睛的A和B在内,所有人都看到了红眼睛,因此知道p0成立。于是,Everybody knows p0,这里我们可以用E(p)表示一个知识p被村庄的所有人知晓。如果一个知识满足这个条件,被所有人共同知道,那就叫共有知识。
好,注意看,烧脑的地方开始,E(p0)的含义——所有人都知道有红眼睛,本身也进一步构成了一个知识。这是一个高阶一点的知识——“所有人都知道村庄里有红色眼睛”,我们记作p1,现在我问你,p1这个知识是所有人都知道的吗?E(p1)对不对呢?
仔细想想,答案是否定的。A就不能确定p1对不对,因为他只看到B一个红眼睛,因此在他的视角下,有一种可能,自己是蓝眼睛,那对方(B)就是唯一的红眼睛了。而我们前面说过,唯一的红眼睛是不知道村庄里有没有红眼睛的。因此,A无法确定B是否知道p0,进而无法确定所有人都知道p0。所以,A并不拥有“所有人知道p0”这个一阶知识p1,同理,B也没有p1这个知识。E(p1)是不成立的。
你可以很自然地想到,那如果村庄里有三个红色眼睛,那么此时知识的层级就会更上一层。此时,每个人眼里都看到了至少两个红眼睛的人,所以每个人都可以确定,其他人都一定看到了红眼睛,因此每个人都可以确定,村子里的每个人都知道有红眼睛。于是,“每个人都知道有红眼睛”E(p0)这件事本身也被所有人知道,也就是刚才说的E(p1)=E(E(p0)),在三个红眼睛时成立了,你已经猜到了,这是一个二阶知识,我们记作p2。
好,我们再上一个强度,此时,所有人都知道p2吗?展开一下相当于说,是不是所有人都知道所有人都知道存在红眼睛?算了太绕了,还是不展开了。我们可以这么想,对于ABC三个红眼睛的某一个人来说,因为他只看到两个红眼睛,所以有可能自己是蓝眼睛、整个村庄都只有两个红眼睛。而在刚才两个红眼睛的分析中我们说过,如果只有两个红眼睛,那么所有人的共识只能停留在p0的零阶知识,而并不能上升到p1这个一阶知识。所以A并不能确定“所有人都有p1这个知识”,这就是p2,也就是说,A并不具有p2这个知识,所以E(p2)是不对的,A作为反例就不知道p2。上面这段推理非常的绕,看不懂的可以反复看十遍,十遍都没看懂也没关系,只需要记住,如果村庄里有n个红眼睛,那么对于“村庄里有红眼睛”这个知识,你只能最多嵌套n-1层“所有人知道”的逻辑,知识的阶数停留在n-1阶。刚才说的“共有知识”,只要一阶就够了,只要村庄里的红眼睛多于两个,那么一定每个人都知道有红眼睛。
而什么是公共知识呢?我们来仔细想想游客公开发表p0这个知识之后会发生什么:首先,第一刻,所有人立刻都知道了p0,因此p1=E(p0)在此刻立即达成;第二刻,所有人都明白大家听到了p0,因此,“所有人知道p0”这件事p1也立刻被大家知道,因此,E(p1)在此刻达成;第三刻,村庄里的人知道,上一刻所有人都了知道p1,因此E(p1)也立刻达成,达到了E(p2)……
这就是公共知识p的定义:p成立,且E(p)成立,且E(E(p))成立,且EEEp成立……无穷多个E都成立。在游客公开说出这句人尽皆知的知识p的那一刻,这个知识便瞬间冲破了有限阶的束缚,立刻达成了“所有人都知道所有人都知道所有人都知道所有人都知道……”的无限阶高度。