mayaoji的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/mayaoji

博文

哥德尔定理科普的常见问题——逻辑学笔记2

已有 3487 次阅读 2017-2-3 19:51 |个人分类:逻辑学|系统分类:科普集锦| 悖论, 说谎者, 哥德尔, 不完全性定理

太阳是三角形还是圆形的?光是直线传播还是曲线传播呢?我们通过观察实验就知道了。物理命题我们可以通过观察来判断,但数学命题呢?比如任何一个直角三角形,两条直角边的平方和等于斜边的平方。我们不能通过观察来确定,而需要证明。那是否对于任一个数学命题我们都能证明其正确还是错误呢?会不会存在某些正确的命题,而我们又无法证明它呢?

逻辑学家哥德尔证明了这样的命题确实是存在的。他构造了一个命题,这个命题及其否命题都无法证明。正命题和否命题,必然一个正确一个错误。由于两者都无法证明,所以说明存在着正确而又不能证明的命题。

哥德尔构造的命题是什么呢?他的证明比较复杂,技巧性很高,但思想比较简单。它和说谎者悖论有些类似。说谎者悖论是这样的:

我正在说谎。

那我是不是在说谎呢?如果我在说谎,而我又说自己在说谎,那我说的是真话,那我就不是在说谎。如果我不是在说谎,那我说的是真的,而我说的是自己在说谎,所以我在说谎。得出我既说谎又不说谎出现悖论。

有时也把“我正在说谎”这句话,换成“本语句是假的”,道理一样。

哥德尔构造的不可证明命题与之相似,但并不相同,因为“本语句是假的”这句话在数学中是无法构造出来的。在一些科普读物中,把哥德尔的命题理解为:“本语句不可证明。”

假设这句话是假的。而它说自己不可证明,所以实际上它是可证明的,而可以证明的一定是真的。所以它是真的,这与假设矛盾。所以这句话是真的。

从它是真的,并不会导致矛盾。

所以它是真的,而且不可证。

逻辑学家沈有鼎指出,和说谎者悖论一样,从“本语句不可证”能导出矛盾。

假设这句话是可证的。而可以证明的命题都是真的,而它说自己是不可证的,所以它是不可证的,这与假设相矛盾。所以它是不可证的。而它说自己不可证,这样我们就证明了它。所以这句话既是可证又是不可证的。

所以把哥德尔构造的句子通俗解释为“本语句不可证”并不准确。而应理解为“本语句在皮亚诺算术系统中不可证”。

和前面一样,假设它是可证的,可导出矛盾,所以它是不可证的。但这不能算是在皮亚诺算术系统中证明了这句话是不可证的。从而没有悖论。

但“本语句在皮亚诺算术系统中不可证”这句话并不那么通俗,比如什么是皮亚诺算术系统呢,什么才算是证明?所以某些科普牺牲了严谨性,采用了更容易理解的解读。



https://blog.sciencenet.cn/blog-1255140-1031284.html

上一篇:哥德尔自指定理——逻辑学笔记1
下一篇:数学名字的逻辑性质——逻辑学笔记3
收藏 IP: 192.168.0.*| 热度|

1 yangb919

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-7-28 05:03

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部