在自然界中，語法的基本原則顯得並不自然。語法是一個典型的「離散組合系統」（discrete combinatorial system），即一組數量有限的離散元素（這裡指的是單詞）通過抽樣、組合和排列，創造出一個更大的結構（這裡指的是句子），而這個結構在特性上與它的構成元素完全不同。例如「人咬狗」這個句子，它在意思上不同於「人」「咬」「狗」這三個字，也不同於「狗咬人」這個文字全部相同但順序顛倒的句子。在像語言這樣的離散組合系統中，有限的元素可以生成數量無窮、特性無限的組合方式。自然界中另一個重要的離散組合系統是DNA的遺傳密碼。在DNA中，4種核甘酸組合成為64種密碼子（codons），而這64種密碼子則可以串聯成無限數量的不同基因。許多生物學家都十分看重語法規則和基因組合之間的相似性。以遺傳學術語為例，DNA序列中不但包含了「字母」（letters）和「標點」（punctuation），還可能是「回文」（palindromic）、「無義」（meaningless）或者「同義」（synonymous），或被「轉錄」（transcribed）和「翻譯」（translated），甚至可以被儲存於「文庫」（libraries）中。免疫學家尼爾·耶尼（Niels Jerne）發表的諾貝爾獎獲獎演說的題目就是：《免疫系統的生成語法》（The Generative Grammar of the Immune System）。
與之相對的是，我們在世界上看到的大多數複雜系統，如地質、調色、烹飪、聲、光和氣象等，都屬於「共混系統」（blending system）。在共混系統中，組合體的特性是各元素特性中和的結果，而各元素則由於均分、混合而喪失了本身的特性。例如，將紅色塗料與白色塗料混在一起，將得到粉紅色的塗料。因此在共混系統中，組合體所能擁有的特性極其有限，如果要區分共混系統中數目繁多的組合體，就只能對其中的細微差異進行逐層甄別。由此可見，在整個宇宙中，最讓我們印象深刻的兩大開放式複雜構造——生命和心智都是基於離散組合系統，這或許並非巧合。許多生物學家認為，如果遺傳不是以離散的形式出現，我們所謂的「進化」就不可能發生。
因此，語言的工作機制是：每個人的大腦中都包含了一部詞典，它囊括了所有詞語及其代表的概念，即「心理詞典」（mental dictionary），此外還包含了一套遣詞造句的規則，以便傳達各個概念之間的邏輯關係，即「心理語法」（mental grammar）。我們將在下一章探索詞語的世界，而本章的任務是剖析語法的構造。
語法是一套離散組合系統，這一事實產生了兩個重要後果。第一個即是語句的浩瀚無窮。如果你走進美國國會圖書館，隨便從一本書中挑出一個句子，那麼你很可能無法再找到一個和它一模一樣的句子，無論你在書海中翻騰多久。一個普通人能造出多少個句子？答案幾乎是無法想像的。如果隨機打斷某個人的一句話，那麼在被打斷的地方，我們平均可以插入10個不同的詞來續接這個句子，而沒有語法或意義上的毛病（在句子的某些部位，我們只能插入一個詞，而在其他一些部位，我們則有上千種選擇，因此以10為平均數）。再假設句子的長度為20個詞，那麼從理論上說，一個人可以製造出至少1020個句子（也就是1後面加上20個0）。假設以每個句子被說出的時間為5秒來計算，即便一個人不吃不睡，也要花費100萬億年的時間來記住所有這些句子。而且，20個詞的長度限制也顯得過於苛刻。下面這個句子出自蕭伯納之手，長達110個詞：
Stranger still, though Jacques-Dalcroze, like all these great teachers, is the completest of tyrants, knowing what is right and that he must and will have the lesson just so or else break his heart（not somebody else』s, observe）, yet his school is so fascinating that every woman who sees it exclaims: 「Oh why was I not taught like this!」 and elderly gentlemen excitedly enroll themselves as students and distract classes of infants by their desperate endeavours to beat two in a bar with one hand and three with the other, and start off on earnest walks around the room, taking two steps backward whenever M. Dalcroze calls out 「Hop!」
更為奇怪的是，儘管雅克-達克羅茲和所有那些偉大的教師一樣，是一個徹頭徹尾的專制者，但他知道什麼是正確的教法，一定要這樣上課，否則就會傷透心——注意，傷的可不是別人的心。然而，他的學校卻具有無比的吸引力，每一個見過的女人都會說：「哎呀，為什麼沒有老師這樣教過我呢？」而一些老大不小的紳士們則興致勃勃地報名參加他的舞蹈班，他們竭盡全力地一手打著二拍、一手打著三拍，並認認真真地在教室裡繞圈，當達克羅茲喊「跳」的時候，就立刻後退兩步。他們的表現不免讓班裡的孩子們分心側目。
的確，如果把70年的平均壽命撇在一邊，我們每個人都能說出無限多的句子，這就像數學上存在無限多的整數一樣。當你認為自己找到了最大的整數之後，只要加上個1，一個新的整數又出現了，所以句子的數量也一定是無限的。根據《吉尼斯世界紀錄大全》（The Guinness Book of World Records）的記錄，世界上最長的英文句子出自威廉·福克納（William Faulkner）的小說《押沙龍，押沙龍!》（Absalom, Absalom!），該句長達1 300字。它的開頭是：
They both bore it as though in deliberate flagellant exaltation ...
他倆都心甘情願地承受它，如同宗教上的苦修……
然而，我完全可以用下面這個句子來打破這個紀錄，為自己賺得不朽的名聲：
Faulkner wrote, 「They both bore it as though in deliberate flagellant exaltation ...」
福克納寫道：「他倆都心甘情願地承受它，如同宗教上的苦修……」
但這個名聲很快就會化為過眼雲煙，因為別人可以用下面這個句子打敗我：
Pinker wrote that Faulkner wrote, 「They both bore it as though in deliberate flagellant exaltation ...」
平克寫道，福克納寫道：「他倆都心甘情願地承受它，如同宗教上的苦修……」
當然，這個紀錄也會旋即被人打破：
Who cares that Pinker wrote that Faulkner wrote, 「They both bore it as though in deliberate flagellant exaltation …」 ?
誰在乎平克寫道福克納寫道「他倆都心甘情願地承受它，如同宗教上的苦修……」？
以此類推，這種「句子接力」可以永遠繼續下去。「有限域的無限應用」是人類大腦的一個特性，能使之區別於日常生活中的所有人工語言設備，比如會說話的玩具娃娃、能夠提醒你關上車門的汽車以及聲音甜美的電子語音信箱（「更多選擇請按#號鍵」），它們依靠的都是固定列表中的預設語句。
語法構造的第二個後果是，它是一個獨立自主、與認知無涉的代碼。語法只告訴我們應該如何組合文字來表達意義，而這些規則與人們相互之間傳達的具體意義無關。因此，我們常常會有這種體會：雖然一些句子並不符合英語的語法規則，但我們卻可以從常識上理解它們。下面就是一些例句，雖然它們在語法上有問題，但意思卻非常好懂：
Welcome to Chinese Restaurant. Please try your Nice Chinese Food with Chopsticks: the traditional and typical of Chinese glorious history and cultual.
歡迎來到中國餐館。請用筷子品嚐美味的中國菜餚：它代表了中國的輝煌歷史和傳統文化。
It』s a flying finches, they are.
它是一群飛雀。
The child seems sleeping.
這孩子好像睡著了。
Is raining.
正在下雨。
Sally poured the glass with water.
莎莉倒了一杯水。
Who did a book about impress you?
這本讓你印象深刻的書是誰寫的？
Skid crash hospital.
車輛打滑撞進了醫院。
Drum vapor worker cigarette flick boom.
鍋爐工人扔擲的煙頭引發了爆炸。
This sentence no verb.
這個句子沒有動詞。
This sentence has contains two verbs.
這個句子包含兩個動詞。
This sentence has cabbage six words.
這句話刪掉了6個字。
This is not a complete. This either.
這個不完整，那個也是。
這些句子都「不合語法」，但它們的問題與課堂上教授的分裂不定式（split infinitives）、懸垂分詞（dangling participles）等語法錯誤無關，而是表現為這樣一種現象：儘管這些句子的意思很好理解，但每個說英語的人都能下意識地判斷出它們存在這樣或那樣的毛病。因此，所謂的「不合語法」，只不過是相對於我們頭腦中用來翻譯句子的固定代碼而言的。面對一些語法不通的句子，我們有時會猜測它們的意思，但卻不敢肯定我們的理解就符合說話者的本意。在這個問題上，計算機表現得更加苛刻，一旦碰到不合語法的句子，它就回答：「SYNTAX ERROR」（句法錯誤），以表示自己的不滿，例如：
> PRINT（x + 1
*****SYNTAX ERROR*****
反之亦然，一些句子雖然毫無意義、不知所云，但卻符合語法標準。喬姆斯基曾經杜撰過一個經典的句子，這也是他唯一一句入選《巴特利特引語詞典》（Bartlett』s Familiar Quotations）的名言：
Colorless green ideas sleep furiously.
無顏的綠色念頭狂怒地睡著。
這個特意杜撰的句子表明，語法和語義是相互獨立的。不過，在喬姆斯基之前，已經有許多人意識到了這一點。流行於19世紀的「諧趣詩文」（nonsense verse and prose）就是以此為創作技巧的。下面是著名諧趣大師愛德華·李爾（Edward Lear）的兩句詩：
It』s a fact the whole world knows,
That Pobbles are happier without their toes.
全世界都知道這回事，
沒有腳趾頭的泡泡更快樂。
馬克·吐溫也曾戲謔地模仿過一些作家筆下過於浪漫的景色描寫，以諷刺那些文字的華而不實：
It was a crisp and spicy morning in early October. The lilacs and laburnums, lit with the glory-fires of autumn, hung burning and flashing in the upper air, a fairy bridge provided by kind Nature for the wingless wild things that have their homes in the tree-tops and would visit together; the larch and the pomegranate flung their purple and yellow flames in brilliant broad splashes along the slanting sweep of the woodland; the sensuous fragrance of innumerable deciduous flowers rose upon the swooning atmosphere; far in the empty sky a solitary esophagus slept upon motionless wing; everywhere brooded stillness, serenity, and the peace of God.
這是10月上旬一個清新宜人的早晨。丁香花和金鏈花沐浴著秋日的艷陽，灼灼其華，在半空中顯露出它們鮮麗奪目的容顏，這是慷慨的大自然為那些沒有翅膀的野生生靈架起的一座仙橋。這些生靈在樹梢結巢，常在那裡聚首。順著一望無際、佈滿蓁莽的斜坡，落葉松和石榴樹像燃燒著的紫色和藍色的烈焰；落英繽紛，升騰起醉人的芳香，讓人目眩神迷。在虛空深處，一根孤寂的食管安睡在靜止的一側；主宰四野的是沉寂、寧靜與和平之神。
而且，幾乎所有人都見識過劉易斯·卡羅爾（Lewis Carroll）在《愛麗絲鏡中奇遇記》（Through the Looking-Glass and What Alice Found There）中寫的《蛟龍傑伯沃基就誅記》：
And, as in uffish thought he stood,
The Jabberwock, with eyes of flame,
Came whiffling through the tulgey wood,
And burbled as it came!
One, two! One, two! And through and through
The vorpal blade went snicker-snack!
He left it dead, and with its head
He went galumphing back.
「And hast thou slain the Jabberwock?
Come to my arms, my beamish boy!
O frabjous day! Callooh! Callay!」
He chortled in his joy.
』Twas brillig, and the slithy toves
Did gyre and gimble in the wabe:
All mimsy were the borogoves,
And the mome raths outgrabe.
沉湎於冥思兮蚊龍乃出，
彼名傑伯沃基兮其目噴焰。
狂飆起兮彼出於叢林，
凜凜然兮天地為之抖顫。
揮刀而斬兮殊死之鬥，
利刃閃閃兮直貫其首。
棄其屍於野兮凱歌高奏，
勇士歸兮手提其頭。
投身於吾懷兮勇哉吾子，
傑伯沃基乃汝所誅。
榮哉此時兮萬歲！萬歲！
彼擁其子而歡呼。
風怒兮陰霾滿空，
滾滾兮佈於西方。
霧靄范卓兮翻騰，
怒號兮直達上蒼。
正如主人公愛麗絲所說：「它使我頭腦裡充滿了各種各樣的想法，只不過我說不清楚到底是怎麼回事罷了。」雖然各種常識或知識背景都無法幫助我們理解這些詩句，但說英語的人都看得出，這些句子完全符合英語語法。憑借心裡的語法規則，他們能夠從中提煉出雖然抽像、但卻八九不離十的大意。例如愛麗絲推測說：「不管怎麼說，反正是什麼人殺了什麼東西。這一點我敢肯定。」在看過《巴特利特引語詞典》中的喬姆斯基語錄後，每個人都可以回答如下一系列問題：「什麼東西在睡覺？它是怎麼睡的？是一個東西在睡還是幾個東西在睡？這些想法是什麼樣的？」
如何通過語法組合文字
潛藏於人類語言之下的語法到底是如何組合文字的？邁克爾·弗萊恩（Michael Frayn）在他的小說《罐頭人》（The Tin Men）中提供了一種最簡單的解釋：按序排列。小說的主人公是某個自動化研究所的工程師，他必須設計出一個能夠生成各種類似新聞故事的計算機系統，例如像「癱瘓女孩決心重返舞台」這樣的勵志報道。以下是他手工測試程序的情景，這個程序專門用來構造各種以皇室儀式為背景的故事：
他打開檔案櫃，從中挑出第一張卡片。上面顯示「Traditionally」（傳統地）一詞。接下來就是在「coronations」（加冕）、「engagements」（約會）、「funerals」（葬禮）、「weddings」（婚禮）、「comings of age」（成年）、「births」（出生）、「deaths」（死亡）、「churching of women」（安產感謝禮）等卡片中隨機抽取一張。昨天他選擇的是「funerals」，隨之被準確地引導到一張內容為「occasions for mourning」（哀悼的場合）的卡片上，今天他閉上眼睛，抽到了「weddings」，並被引導到一張內容為「occasions for rejoicing」（歡慶的場合）的卡片上。
接下來的邏輯選擇是「The wedding of X and Y」（X與Y的婚禮），然後他面臨兩個選擇：一個是「is no exception」（沒有特別之處），一個是「is a case in point」（是一次特別的婚禮），而無論選擇哪一個，後面都可以接「indeed」（事實上）。的確，無論以哪一種場合開頭，比如加冕、死亡或者出生，戈德瓦塞爾（Goldwasser）都能以計算的方式輕鬆應對，但現在他也遇到了同樣的瓶頸。他在「indeed」上停頓了下來，然後緊接著抽出了一張卡片，內容是：「it is a particularly happy occasion, rarely, and can there have been a more popular young couple」（這是一次特別歡樂的場面，真是難得一見，沒有比他們更受大家喜愛的一對新人了）。
在接下來的選擇中，戈德瓦塞爾抽到的是「X has won himself/herself a special place in the nation』s affections」（X已贏得了全國的民心），這使得他（或她）再接再厲，而「英國人民也已經從心裡接納了Y」 。
戈德瓦塞爾驚訝地發現， 「fitting」（合適）一詞還沒有出現，這讓他感到有些不安。但緊接著他就抽到了這張卡片：「it is especially fitting that」（特別合適的是）。
這個結果將他引導到「the bride/bridegroom should be」（新娘或新郎應該）這張卡片上。接下來他有大量的卡片可選：「of such a noble and illustrious line」（出自如此的名門望族）、「a commoner in these democratic times」（生於民主時代的平民家庭）、「from a nation with which this country has long enjoyed a particularly close and cordial relationship」（來自與本國長期保持著深厚友誼的國家）、「from a nation with which this country』s relations have not in the past been always happy」（來自一個與本國存在歷史摩擦的國家）。
戈德瓦塞爾覺得，在上一次編造故事時，「fitting」一詞的表現相當不錯，因此他特意再次挑選了它，卡片的內容是「It is also fitting that」（也很合適的是）。緊接著出現的是「we should remember」（我們應該記住的是）和「X and Y are not merely symbols—they are a lively young man and a very lovely young woman」（X和Y不僅僅是兩個符號——他們還是一對充滿朝氣、活潑可愛的年輕人）。
戈德瓦塞爾閉上眼睛，抽了下一張卡片，內容是「in these days when」（在……的日子裡）。他沉思了一下，考慮是應該選「it is fashionable to scoff at the traditional morality of marriage and family life」（對傳統的婚姻和家庭觀念的嘲弄蔚然成風），還是選「it is no longer fashionable to scoff at the traditional morality of marriage and family life」（對傳統的婚姻和家庭觀念的嘲弄已經不再時髦）。戈德瓦塞爾決定選擇後者，因為它的結構更加華麗繁複。
這台設備的學名叫「有限狀態機」（finite-state）或「馬爾可夫模型」（Markov model），不過我們姑且把它稱為「字串機」（word-chain device）。這台機器擁有一大批詞語列表（或者預設短語），以及一套在各個列表之間進行對應、篩選的操作規則。它的處理器會先在某個列表中選擇一個單詞，然後在另一個列表中再選擇一個單詞，依次類推，最終製造出一個句子。如果要理解他人說出的句子，這台機器只能以列表為參照，依次核對句中的每個單詞。像弗萊恩這樣的諷刺作家經常拿字串系統開涮，把它視為一種可以自動生產贅語冗辭的工具，例如有一種所謂的「社會科學術語生成器」（Social Science Jargon Generator），讀者只需依次從以下三欄中各選出一個詞，便可組成像歸納性聚合式相互依賴「inductive aggregating interdependence」這樣聽起來冠冕堂皇的術語。
最近我見過一台字串機，它可以自動生成書封上的宣傳廣告，另外還有一台字串機能夠替代鮑勃·迪倫（Bob Dylan）編寫歌詞。
字串機是最為簡單的一種離散組合系統，它可以從一組有限的元素中創建出無限的特定組合。儘管它的表現略顯拙劣，但一台字串機可以生成無限數量的符合語法的英文語句，例如，一些最為簡單的句式：「A girl eats ice cream」（一個女孩吃著冰激凌）或「The happy dog eats candy」（這只歡快的狗吃著糖果）。
這種句式包含著無限個句子，因為「happy」上的循環箭頭標誌著字串機可以任意重複「happy」一詞的次數，例如「The happy dog eats ice cream」「The happy happy dog eats ice cream」等，以至於無窮。
當工程師準備建立一套符合特定順序的字詞組合系統時，他首先想到的必然是字串機。電話查詢台的語音錄音就是一個很好的例子，它事先錄下10個數字的讀音，並且每個數字的讀音又分作7個音調（位於電話號碼首位的數字是一個音調，位於第二位的數字又是一個音調，以此類推）。有了這70個錄音，它就可以播報出1 000萬個電話號碼，再加上3位數的區號所產生的30個錄音，一共可以組合成上億個電話號碼（不過在實際生活中，由於各項規定的限制，許多號碼並不會被用到，比如說0和1不能作為電話號碼的第一位數）。事實上，已經有人付出了極大的努力，希望為英語構建出一套巨大的字串模型。為了使它盡可能地符合現實情況，設計者將各個單詞之間的轉移情況與它們在英語中的銜接概率進行了匹配，例如「that」一詞後面緊跟「is」的概率要大於「indicates」。研究人員通過兩種方法建立了一個龐大的「躍遷概率」（transition probability）數據庫：一是借助計算機對大量英語文獻進行分析；二是向參加試驗的志願者播報一個或一系列單詞，然後詢問他們第一時間聯想到的是哪個單詞。一些心理學家表示，人類語言其實就是一個儲存在大腦中的巨型字串。這個看法與「刺激-反應」理論不謀而合：一個刺激引發一個反應，在這裡，反應就是嘴裡說出的某個單詞，而當說話者察覺到自己的反應時，這個反應又轉變為新的刺激，引發他做出下一個反應，即說出後面的單詞。
但事實上，正如弗萊恩在小說中描寫的那樣，字串機的工作原理是那麼的拙劣可笑，這不能不引起我們的懷疑。如果將我們的語言機制看成一台字串機，那就等於說我們的大腦是如此的盲目無知、缺乏創意，以至於一台簡單的機器就可以製造出無窮無盡且足以以假亂真的例句。而弗萊恩的小說之所以顯得異常幽默，正是因為我們的語言機制與字串機並非一回事。所有人都相信，人類（包括社會學家和記者在內）並不是真正意義上的字串機，二者之間只不過是有幾分相似而已。
然而，喬姆斯基認為，字串機理論不僅僅是一個值得懷疑的看法，在人類語言機制的問題上，它其實犯了一個根本性的錯誤。由此，喬姆斯基拉開了現代語法研究的序幕。在他看來，雖然字串機也屬於離散組合系統，但它與語言機制有著根本區別。以下是它存在的三個問題，而這三個問題也恰好反映了語言機制的三個特性。
首先，一個英文句子與一串根據躍遷概率連接起來的英文單詞截然不同，例如喬姆斯基的句子「Colorless green ideas sleep furiously」。喬姆斯基杜撰這個句子的目的，不僅是為了表示毫無意義的句子也可以符合語法，他同時還想說明，那些概率極小的字序連接也可以符合語法。在英語文本中，單詞「colorless」之後緊跟「green」的概率顯然為零。「green」之後緊跟「ideas」的概率也為零，再如「ideas」之後緊跟「sleep」，「sleep」之後緊跟「furiously」等，莫不如此。儘管如此，這一串文字仍然算得上是一個語法精當的英語句子。相反，如果一個人真的只根據躍遷概率來串聯字詞，他得出的字串恐怕會毫無語法可言。例如，假設你採用的方法是根據前4個單詞來推測下一個最可能出現的單詞，由此逐字逐詞地生成一個字串，其中每個單詞的出現都取決於它前面的4個單詞，其 結果是：你將看到一堆莫名其妙的英語單詞，而非一個英文句子。例如：「House to ask for is to earn our living by working towards a goal for his team in old New-York was a wonderful place wasn』t it even pleasant to talk about and laugh hard when he tells lies he should not tell me the reason why you are is evident.」
英文語句與英語字串的區別讓我們明白了兩個道理。第一，在學習語言的時候，人們學習的是如何將字詞合理地排列，而不是機械地記住其前後順序。人們是通過詞性（如名詞、動詞等）的搭配原則來實現這一點的。換言之，我們之所以可以辨認出「colorless green ideas」這個短語，是因為它在形容詞和名詞的搭配上與「strapless black dresses」（無肩帶的黑色裙子）這樣的常見短語完全一致。第二，名詞、動詞和形容詞的搭配並不是以首位相接的形式連成一串的，在句子的構建過程中，存在著一個整體藍圖或者框架，為每個單詞設定了具體的安放位置。
如果字串機擁有足夠的智慧，它或許可以解決這些問題。但喬姆斯基已經明確地駁斥了將人類語言視為字串的觀點。他證明說，即使從理論上說，某些英語句型也無法由字串機來完成，無論這台字串機的功能有多強大，也無論它是否完全以概率表為準則。例如下面這兩個句子：
Either the girl eats ice cream, or the girl eats candy.
這個女孩要麼吃冰激凌，要麼吃糖果。
If the girl eats ice cream, then the boy eats hot dogs.
如果這個女孩吃冰激凌，這個男孩就吃熱狗。
乍看之下，這兩個句子似乎很容易分解：
但字串機對此束手無策。在一個句子中，「Either」之後必須連接以「or」引起的分句，沒有人會說「Either the girl eats ice cream, then the girl eats candy」。同樣，「if」之後跟隨的是「then」，沒有人說「If the girl eats ice cream, or the girl likes candy」。但是，要滿足句中早先出現的單詞與稍後出現的單詞之間的對應關係，字串機必須在逐字炮製句子的同時記住早先出現過的單詞。而這就是問題所在：字串機是一個「健忘者」，它只能記住自己剛剛選取的單詞列表，而無法記住之前的內容。當字串機運行到「or」或者「then」列表時，它根本記不清句子的開頭到底是「if」還是「either」。當然，我們可以從制高點的位置居高臨下地鳥瞰整個「路線圖」，記住這台字串機在第一個岔口上所選擇的道路；但對於在列表之間匍匐前進的字串機而言，要記住自己之前走過的道路卻是不可能的事情。
或許你認為這只是一個很簡單的問題，我們只須對字串機進行重新設計，讓它可以記住自己先前選擇的內容，例如，這台字串機能夠將單詞「either」和「or」以及它們中間可能出現的字序組合成一個大序列，再將「then」和「if」以及它們中間的字序組合成另一個大序列，然後再進行第三個序列的生成。例如：
然而，這一解決方案存在非常明顯的問題：它產生出三個相同的「子網」（subnetwork）。顯然在現實語境中，無論人們在「either」和「or」之間插入什麼內容，它們都同樣可以插入「if」和「then」之間，也可以插入「or」或「then」之後。但是，人類的這種能力乃是出自大腦語言機制的自然設計，而並非依賴於某位設計者精心編寫的三組相同的指令集（或者貌似更加合理的是，兒童在學習該句的句式時必須分三次進行，先是「if」和「then」之間的序列，然後是「either」和「or」之間的序列，最後是「then」和「or」之後的序列）。
不過，喬姆斯基對這個問題看得更深。他表示，以上兩個句子都可以嵌入其他任何句子之中，甚至包括它們自己在內：
If either the girl eats ice cream or the girl eats candy, then the boy eats hot dogs.
如果這個女孩要麼吃冰激凌要麼吃糖果的話，那麼這個男孩就吃熱狗。
Either if the girl eats ice cream then the boy eats ice cream, or if the girl eats ice cream then the boy eats candy.
如果這個女孩吃冰激凌，那麼這個男孩要麼吃冰激凌，要麼吃糖果。
就第一個句子而言，字串機必須分別記住「if」和「either」，然後才能在稍後的過程中依次選擇「or」和「then」。就第二個句子而言，它必須分別記住「either」和「if」，然後才能選擇「then」和「or」來完成句子。從理論上說，位於句子開頭部分的「if」和「either」的數量可以無限多，而每個「if」或「either」都需要一個「then」或「or」來完成句子。因此，分別列出每一個可供記憶的字串序列其實並沒有多大意義，你必須為此記住無限個字串，而這顯然超出了我們大腦的容量。
這種學術性的論證可能會讓你頗感詫異。在現實生活中，沒人會說出以「Either either if either if if」開頭的句子，因此誰又會在乎這台語言機制的模擬裝置是否能用「then…then…or…then…or…or」來完成句子呢？不過，喬姆斯基只是借用了數學家的研究方法，他將「either-or」與「if-then」的交替現象視為一種最簡單的語言特性，即前後單詞的「長距離依存關係」（long-distance dependencies），以便從數學上證明字串機無法處理這些依存關係。
事實上，這種依存關係在語言中比比皆是。人們時時刻刻都在用它，不但距離超長，而且經常一次數個，但字串機卻做不到這一點。例如，語法學家常常用這個以5個介詞結尾的句子為例：Daddy trudges upstairs to Junior』s bedroom to read him a bedtime story. Junior spots the book, scowls, and asks, 「Daddy, what did you bring that book that I don』t want to be read to out of up for?」（父親步履蹣跚地爬上樓，來到孩子的臥室，只為給孩子讀一個睡前故事，孩子看見書，皺著眉頭問道：「爸爸，你怎麼把這本我不想聽的書帶上來了呢？」）這個孩子在說到「read」一詞時，已經在腦海中形成了4個依存關係：「read」與「to」、「that book that」與「out of」、「bring」與「up」、「what」與「for」。不過，下面這個源於現實生活的例子或許更能說明問題，它出自某位讀者寫給《電視指南》（TV Guide）的一封信：
How Ann Salisbury can claim that Pam Dawber』s anger at not receiving her fair share of acclaim for Mork and Mindy』s success derives from a fragile ego escapes me.
安·索爾茲伯裡說，帕姆·道伯之所以沒有因《默克與明蒂》的成功獲得應有讚譽而生氣，是源於她脆弱的自我。我不明白她為什麼這樣說。
顯然，這位寫信者在寫到「not」時，腦海中一定形成了4個需要完成的語法結構：（1）「not」之後需要接動詞的「-ing」形式（「her anger at not receiving acclaim」）；（2）「at」之後需要接名詞或動名詞（「her anger at not receiving acclaim」）；（3）單數主語「Pam Dawber』s anger」規定了它的動詞（即其後第14個單詞）也必須保持單數形式（Dawber』s anger…derives from）；（4）以「How」開頭的單數規定了它的動詞（即其後第27個單詞）也必須保持單數形式（How …escapes me）。同樣，讀者在理解這個句子時，也需要將這些依存關係牢記於心。從技術上講，我們可以製造出一個能夠處理這些句子的字串機，只要說話者需要記住的依存關係在數量上有具體的限度（比如說4個）。但是，這台機器的冗余度將大得不可思議，因為面對每一種依存組合，這台機器都必須對同一個字串進行重複複製，而這種依存組合的數量多達千計。即使耗盡我們的大腦，也無法記住這樣的超級字串。