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与师生谈科学之弊15:演绎逻辑之可错 精选

已有 11631 次阅读 2013-10-24 11:09 |系统分类:教学心得

学:学生,教:教师,李:李晓榕。

李:让我们换一个议题。西方思维,特别是科学所赖以生存的公认基础是逻辑。正如爱因斯坦的名言所说:西方科学的发展是基于两个伟大成就的:希腊哲学家发明的形式逻辑体系,以及在文艺复兴时期发现的通过系统性实验找出因果关系之可能。(Development of Western science is based on twogreat achievements: the invention of the formal logical system by the Greek philosophers, and the discovery of the possibility of finding out causal relationships by systematic experiment (during the Renaissance).)我们上面已经讨论了因果思维的局限,现在谈谈演绎逻辑的毛病。先问一个问题:不谈前提和结论,演绎逻辑本身有可能出错吗?

学:不会。当一个结论错了的时候,我们要么怀疑前提错了,要么怀疑用错了逻辑,从不怀疑逻辑本身会出错。

李:是啊,没人怀疑演绎逻辑的正确性。古今中外罕有其匹的逻辑学巨人莱布尼兹说过:即使是上帝的思维也必须合乎逻辑,即使是他也不能创造一个矛盾的世界。说白了就是:逻辑高于上帝。再如,理论物理学有个多宇宙学说,它说我们的宇宙是众多宇宙中的一个,我们无法获得其他宇宙的任何信息,而演绎逻辑是我们得以研究其他宇宙的唯一可靠基石。这是不是逻辑强迫症积重难返的一个病征?既然有如此丰富的想象力,——能想到有多个宇宙,为什么就不能想象逻辑可能是有局限的呢?现在换一种形式来问上面那个问题:演绎逻辑是绝对真理吗?

学:我们不可能已经掌握了任何绝对真理。所以,演绎逻辑应该不是绝对真理。

李:既然不是绝对真理,也就有可能出错、有局限性。请注意,对于演绎逻辑的这个同一个问题我的两种不同提法,你们的答案正好相反。是啊,人类能掌握绝对真理吗?在西方,形式逻辑“出身卑微”。它是古希腊“智者”Sophists)为辩论取胜而总结出来的主要作为一种辩论术,哲学家加以发展和深化,亚里士多德集其大成。在近代理性主义得势以来,它的地位随着科学的飞速发展而水涨船高,早已如日中天。这样得到的演绎逻辑怎么会是绝对真理呢?附带说一句,先秦墨家和名家的逻辑研究,称为先秦名辩,也是硕果累累,堪与古希腊比肩,它与古希腊形式逻辑和印度因明学可说是三分天下,可惜后来未得到继承而式微了。

教:但是, 如果演绎逻辑可能出错,一切都将失去根据,包括数学,更不用说科学了。

李:是啊。一旦演绎逻辑可能出错,西方的众多精神产品,包括科学,特别是数学,都将基础不牢。奇怪的是,西方如此众多思想深邃的哲学大师居然也都不怀疑演绎逻辑的绝对正确性。比如近代西方哲学的开山大师、理性主义的鼻祖笛卡尔,想要一个坚实的基础来重建人类的所有知识。他开始于怀疑一切,例如,世界存在吗?直到他肯定他自身的存在,因为他在思考:我思,故我在他的思维四大原理之首就是:除非清楚得不容置疑,不要认定任何东西是理所当然的。然而,他的思考依赖于演绎逻辑,他想当然地认定其正确性!再如,休谟是一著名怀疑论者,他提出了如下意义深远的“归纳问题”。归纳的正确性不可证明:既不可能归纳地证明,因为这是循环论证;又不可能演绎地证明,——归纳的结论比前提更丰富,而这在演绎是不可能的。他还质疑因果律的正确性。然而,他也不怀疑演绎逻辑的正确性!其实,同理,演绎的正确性也不可证明:既不可能演绎地证明,因为这是循环论证;又不可能归纳地证明,因为归纳不能确保结论正确。

教:李老师的胆量真够大的。您是由于什么原因怀疑演绎逻辑的正确性的?是什么时候开始考虑这个问题的?

李:我第一次开始怀疑演绎逻辑的绝对正确性,是七八年前。我读一本集合论的书,它讨论极其大的无穷大集合。这一讨论极端抽象,当我意识到它唯一的真正基石是演绎逻辑后,就开始问,凭什么坚信演绎逻辑的绝对正确性?从此,我关注逻辑,特别是逻辑悖论。经过多年的思考,我得出结论:①演绎逻辑的正确性是不可确知的。②相反,已有的证据表明,演绎逻辑是有局限的、可错的。③演绎逻辑说到底是与宗教信仰类似的一种信念。④演绎逻辑既不太切实,又不够理想。现在让我们逐条讨论。

   首先,演绎逻辑的正确性是不可确知的。一旦想通后,其实这很显然。要完全确切无误地认定一个东西是放之四海而皆准,行诸百世而不悖,决不能靠经验,更不可求助于心理感受,只有推理值得考虑。然而,这要求有绝对正确的前提和绝对保真的推理过程。这两者都是海市蜃楼:它们都意味着绝对真理。何况,如果有后者,就该用它取代演绎逻辑,问题就完全冰解冻释了,何必还在乎演绎逻辑?

教:但是,如果我认定演绎逻辑就是这个绝对保真的推理过程,那您怎么说?

李:你当然可以有此信仰,但你仍不可确知你的信仰是否正确,所以我说它的正确性是不可确知的。

   第二,

演绎逻辑是有局限的、可错的。

   虽然人们普遍认为演绎逻辑是永远正确的,我越来越觉得,既然演绎逻辑是古希腊学者建立和发展起来的,主要由总结经验和思考而得,它未必普遍适用于大千世界和人类精神活动的所有各种情形。上面已经说明,演绎逻辑的正确性是不可确知的。其实更进一步,演绎逻辑早就承认自己有错或有局限性,只不过人们熟视无睹或不愿接受。现在让我用演绎逻辑来证明演绎逻辑是有错的。

大前提:任何存在自相矛盾的体系都有错。

小前提:演绎逻辑存在自相矛盾。

结论: 演绎逻辑有错。

这个大前提是人们普遍使用的,是人们证明某个东西为错的基础。演绎逻辑的专家都承认,演绎逻辑存在逻辑悖论。正如大数学家、科学家庞加莱所承认的:逻辑并非不毛之地,悖论在此生长。(Logic is not a barren land; it grows paradoxes.)我们可以补充说:悖论在此日趋繁盛。逻辑悖论就是逻辑上自相矛盾,所以小前提成立。根据演绎逻辑的标准形式——三段论,结论成立。我们后面要大谈特谈矛盾律。注意,正如著名逻辑学家卢卡希维茨(J. Lukasiewicz)首先论证的,标准三段论是独立于矛盾律而成立的。所以,我这个演绎逻辑的自我证伪,也是独立于矛盾律的。

教:您说形式逻辑存在自相矛盾,不过从您所说的来看,似乎不然,只是它用于某些场合时,发现了悖论而已。

李:悖论就是自相矛盾的命题,发现悖论就是发现自相矛盾。所以至少可以说,演绎逻辑不适用于这些场合,也就是有局限性。既然演绎逻辑不承认其局限性,所以它有错。这正是我想说的。

教:我想,逻辑学家也许认为,悖论只是逻辑在表明上的自相矛盾,而不是逻辑的真正自相矛盾,所以不能接受您的这个证明。

李:这只表明存在双重标准,——逻辑“严于待人,宽于律己”:对“他人”则有悖论即证伪,对己则有悖论仍不足以证伪。假如把上述三段论中的“演绎逻辑”换成任何其他的东西A,A有悖论,那都是对A的证伪,大家并不会因为有人认为该悖论只是表面上的自相矛盾而不接受这个证伪。甚至对于逻辑的孪生兄弟——集合论,也是如此:素朴集合论中罗素悖论等基础本质悖论被发现后,为了排除这些悖论,人们不得不创立了远比素朴集合论复杂的公理集合论。退一步来说,起码我们应该认为:在逻辑悖论全都被消解得荡然无存之前,认为演绎逻辑有错;一旦悖论真的都被消解了,再为之“平反”也不迟。否则不啻“对人马列主义(不许有悖论),对己自由主义(不妨有悖论)”。确实,不少逻辑学家正在积极努力消解各种逻辑悖论。然而,有一点很清楚,没有多少逻辑学家会如此乐观,以致于认为所有悖论都能被一劳永逸地根除,不再出现。何况,绝大多数的悖论消解方法,归根结底都是对现有演绎逻辑的修正,比如修正其适用范围。这其实就是私下暗地里承认现有的演绎逻辑有错。

教:您说的有道理,但我还是觉得,有悖论就说形式逻辑存在自相矛盾,从而被证伪了,这很难接受。

李:这植根于你对形式逻辑的坚信,从而认为双重标准是合理的,进而熟视无睹或不愿接受这个证伪。按此双重标准和波普尔证伪学说,形式逻辑不是科学,因为它无法被证伪。

 

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与师生谈科研输出:

1:论文写作五要点                                              2:论文的结构、条理和语言

3:标题、摘要、引言、结论                                      4:作学术报告四建议

5:与编审人员打交道


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1:何谓弄虚作假                                                2:何谓剽窃?

3:何谓自我剽窃?                                              4:版权

5:谁该当作者?                                                6:署名顺序怎么定?

7:其他学术不当行为                                            8:总结





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IP: 218.94.142.*   | 赞 +1 [16]jzhang129   2014-7-21 18:23
请教一下,形式逻辑为什么无法被证伪?
IP: 124.225.206.*   | 赞 +1 [15]zhuwanlihn   2014-5-4 00:50
引用“大前提:任何存在自相矛盾的体系都有错。

小前提:演绎逻辑存在自相矛盾。

结论: 演绎逻辑有错。”

请问 这个小前提是怎么得到的?
IP: 222.65.16.*   | 赞 +1 [14]Allanmu   2013-12-4 15:48
学习到脑残为止 .   让逻辑,科学之类的向死而生才能达到您的追求啊. 有生命的东西都需要类似"自有永有","色即是空,空即是色","有限无边界","无穷小最大” 这样的描述来折磨普通人的大脑哈
IP: 210.34.14.*   | 赞 +1 [13]黄荣彬   2013-11-12 12:55
形式逻辑学也只有立,没有破。
IP: 210.34.14.*   | 赞 +1 [12]黄荣彬   2013-11-12 12:49
“不破不立”并非为真。科学只需立,不需破。地心说被破了吗?日心说被破了吗?牛顿力学被破了吗?没有,牛顿力学中学大学都还学着呢。
IP: 203.172.103.*   | 赞 +1 [11]鲍得海   2013-11-12 02:31
好文!
【逻辑】只是一种【信仰】,或者说是一种【规则】,用来【规范】大家的思维,才有【交流】的前提。。。
IP: 60.190.210.*   | 赞 +1 [10]ccgoodluck   2013-11-5 22:58
逻辑即思维,思维要自由,所以逻辑也要自由,这需要高超的悟性
IP: 211.140.4.*   | 赞 +1 [9]ccgoodluck   2013-11-2 20:40
老师,您好!我向您请教一个很迷惑的急需解决的重要问题:
随意删别人的QQ号是不是没礼貌伤别人的自尊啊?
回复  似有不妥,但恐怕要看情况吧?谢谢信任,但是我的意见并没什么大不了的。
2013-11-12 10:511 楼(回复楼主) 赞 +1 |
IP: 222.94.100.*   | 赞 +1 [8]miao811   2013-11-2 15:38
形式逻辑来源于我们的经验世界,本身的确类似信仰。如同数学公理,不言自明。逻辑悖论并不能真正撼动形式逻辑,只是提醒我们不要误用逻辑。
IP: 60.190.210.*   | 赞 +1 [7]ccgoodluck   2013-10-29 21:07
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http://bbs.sciencenet.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1281811&fromuid=258242
IP: 113.106.206.*   | 赞 +1 [6]林茂华   2013-10-25 16:06
各向异性及无穷数在某些条件的考虑是必须的
IP: 61.190.88.*   | 赞 +1 [5]陆泽橼   2013-10-25 08:06
学习了!
IP: 110.89.65.*   | 赞 +1 [4]黄荣彬   2013-10-24 22:42
古希腊亚里士多德发明的形式逻辑体系以及文艺复兴时期诞生的归纳逻辑,是迄今人类最完善的思维规律。古希腊至文艺复兴历经2000年,文艺复兴至今不过500年。归纳逻辑的诞生导致科学的诞生。人类的思维应该也是发展的,相信将来有更高级的思维,如此,也应会产生超越科学的新的认识。
IP: 110.89.65.*   | 赞 +1 [3]黄荣彬   2013-10-24 22:31
爱因斯坦的话前一部分说的是演绎逻辑,后一部分说的是归纳逻辑中的不完全归纳的科学归纳法(以穆勒五法探求因果联系)。科学的特征是科学归纳法,数学的特征是演绎逻辑。
科学不是最好的,但没有比科学更好的。
存在悖论人人皆知,数学悖论的出现引发数学危机,三次数学危机的解决三次促进数学的发展。博主一味否定,又没有提出新的方法,没有建设性。
回复  人人皆知存在悖论,但未必意识到,按惯常的实践,逻辑悖论其实意味着对逻辑的证伪。有道是:不破不立,破然后立。未“立”就不许“破”吗?何况,你怎么知道我“没有提出新的方法,没有建设性”呢?——你怎么知道我在后续博文中不会有建设性呢?这是否是个逻辑错误——违背充足理由律而轻率下结论(hasty generalization)?
2013-11-12 10:501 楼(回复楼主) 赞 +1 |
IP: 110.89.65.*   | 赞 +1 [2]黄荣彬   2013-10-24 22:24
形式逻辑不是最好的,但没有比它更好的。
回复  这只不过是你的信念而已,而且似乎前后矛盾。也许你的意思是:①“形式逻辑不是最好的,但迄今没有比它更好的”。若如此,更应该批判它,进而发展它。②“形式逻辑是Pareto最优的:没有比它在各方面都更好的,但它也并不比所有竞争对手在各方面都更好”。若如此,它们就该同存共荣,就不该“独尊形式逻辑”而排挤竞争对手,披露形式逻辑的弊端,就大有裨益。
2013-11-12 10:491 楼(回复楼主) 赞 +1 |
IP: 202.158.164.*   | 赞 +1 [1]Veteran11   2013-10-24 16:21
http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=660333&do=blog&id=720393
从一篇博士学位论文想到的    程代展
已有 21217 次阅读 2013-8-28 16:30 |个人分类:杂感|系统分类:观点评述
[119]Veteran11  2013-10-17 09:30
http://blog.sciencenet.cn/blog-39840-732476.html
教育到底是百米冲刺,还是马拉松?   张能立
已有 1809 次阅读 2013-10-13 07:10 |个人分类:教育|系统分类:观点评述|关键词:中美中小学数学比较
[5]Veteran11  2013-10-13 10:03
http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=1051670&do=blog&id=721616
从德国的科研机构看“科学文化”  孙小淳
[47]Veteran11  2013-10-13 09:53
http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=40247&do=blog&id=731854#
为什么美国中小学生数学测试水平比不上中国中小学生?  曹广福
[33]Veteran11  2013-10-11 09:31
http://blog.sciencenet.cn/blog-330732-731315.html
学习漫谈(98):见微知著 明察秋毫——六谈科研方法(观察篇)  戴世强
[3]Veteran11  2013-10-9 15:39
http://blog.sciencenet.cn/blog-660333-668963.html
解方程的故事    程代展
已有 6477 次阅读 2013-3-10 14:34 |个人分类:其他|系统分类:科普集锦|关键词:数学史 解方程

戴世强博主。
程代展研究员的这篇博文讲了两个内容:尺规作图和方程求根式解。

例三等分角。其中:
  (1)【cos(3x)】=4【cos^3(x)】−3【cos(x)】
  (2)【 2^k】
  (3)【3】
为什么【显然尺规也做不出这个数,故60o不能用尺规三等分】?
原因很简单:
在《(1)【cos(3x)】=4【cos^3(x)】−3【cos(x)】》中,《  (3)【3】》不能够由《(2)【 2^k】》组成。


戴世强博主。
其实有些角是可以用尺规法三等分的。
那么:
在这种情况下,《(1)【cos(3x)】=4【cos^3(x)】−3【cos(x)】》中的《  (3)【3】》就一定能够由《(2)【 2^k】》组成了吗?
不是的,有人会舌头一转,把话题转移到【cos(x)】是什么样的数上面。

所以,
“在《(1)【cos(3x)】=4【cos^3(x)】−3【cos(x)】》中,《  (3)【3】》是不是能够由《(2)【 2^k】》组成”---------其实就是一句废话。

【应充分注意观察中发现的反常现象。】!

又:
【从而证明x5−5x−2=0的根不都能用根式等表出。】?
伽罗华群理论能够说明:
一元六次方程(x−2)(x^5−5x−2)=0根也是不都能用根式等表出的?

【科学观察必须客观、全面、准确、理性;】!

戴世强博主。
中国数学曾经落后,很钦佩外国人的聪明。
如果想要中国数学赶上以及超过别人,需要有自己独立的判断。

曹广福教授。
有曹广福教授等热心于数学教育的人在,中国的数学不会永远落后。

孙小淳博主。
一国家数学的强弱取决于对数学基础的发掘。
谁能识得这块数学中的和氏之璧?

张能立博主。
拿来主义不是吃别人的残羹剩饭!

程代展研究员。
希望程代展研究员能够认真对待这个跟帖。
如果数学基础早就被别人发掘完了,那么,中国的数学永远只能落在别人的后面。
“尺规作图和方程求根式解”这两个数学内容与数学基础相关,是值得继续进行讨论的。

李晓榕博主。
【一旦演绎逻辑可能出错,西方的众多精神产品,包括科学,特别是数学,都将基础不牢】

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