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哥德尔关于不完全性定理的文章,犹如一块 巨石,投入逻辑学的海洋,很快激起了阵阵波 浪。在接着的几年中,出现了一系列与不完全 性定理有着直接关联的文章和专著。这些论著考 察了更为复杂的不可判定公式。除前面提到的 1936年罗塞尔工作外,主要还有:1939年希尔伯 特和贝尔奈斯在他们的《几何基础》中,艰苦地 完成了对两个算术系统乙和乙的详细证明。1934 年,哥德尔在普林斯顿所作的关于不完全性定理 的讲座,就以更为简洁的方式给出了1931年文章 中的最重要成果。当时,他还对豪伯于1931年提 到的一般递归函数给出了完全精确的形式。后 来,英国逻辑学家图灵于1937年给出了完全一般 的形式系统的概念;波兰逻辑学家塔斯基对不可 判定的一般理论作了展开。哥德尔的文章给了能 引可判定性问题以强有力的推动。当前,国际上 已将哥德尔不完全性定理,塔斯基的形式语言的 真理论,图灵机和判定问题,赞誉为现代逻辑科 学在哲学方面的三大成果。三大成果是万千人们撼人心灵智力奋斗的结品,三大成果是逻辑科学向形式科学长期演化、高度发展的产物,三大成果也是现代逻辑科学蓬勃发展的新起点,推动力。下面就不完全性定理在逻辑学、哲学、人工智能、数学方面的影响,谈些看法。
哥德尔不完全性定理既显示了形式化的巨大功能,同时也显现了形式化的局限性。前面陈述的定理证明是按严格的形式化的方式进行的,因此,可以断言没有形式化的高度发展,就不会有哥德尔定理。哥德尔第一定理确立了不可判定命题,哪怕是我们思想中最稳定的毫不含糊的自然数也不例外,我们不能用一个形式系统对它进行完全的刻划和把握。哥德尔第二定理,直接破灭了希尔伯特证明数学无矛盾性的目标。当然这并非要完全抹杀希尔伯特创造证明论的历史功绩。正如著名逻辑家塔斯基所述:“称希尔伯特为元数学之父,他是当之无忱的,他创建了作为独立学科的元数学;他为它的存在而奋斗,以一个伟大数学家的威信全力地支持它;他策划出它的前进途径并寄托以重任。诚然婴儿未能实现慈父的全部希望,并未成长为一神童。但是它健康地成长了,已经成为数学大家庭的成员。”可见,我们确实应该有这样认识,尽管公理化形式化的在逻辑学、数学以及自然科学的发展中起了巨大的推动作用,但它是有局限的,绝对的强调形式和直觉的某个方面,都可能引向认识的歧途。
……形式和直觉的关系,实际上是逻辑和直觉之间的关系,是形式的理性思维和直觉的认识能力的之间的关系,形式和直觉是既有区别又有联系的,既是对立的,又是在认识的实践活动中得到统一的。
……
哥德尔年轻时就能一举完成完备性定理和不完全性定理的证明,充分显示了他一身兼具优异的形式思维能力和杰出的直觉认识能力,并且对它们能作有机的综合运用,从而能看清公式在直觉上真和形式上可证之间密切的、相互可以作等价转换的关系以及实现转化的条件,真和可证之闻的相互转化,要看相对于什么系统而言。相对于有些系统(例如一阶谓词演算), 直觉上的真(逻辑真)公式,在系统中确实可证;相对于另外一些系统(例如一阶算术系统), 直觉上的真(解释真)公式,在系统中却并不都可证明。前者是完备性定理的内容,后者是不完全性定理的内容。
……哥德尔这方面的才能在实施不完全性定理的证明中表现的尤为突出,我们知道不完全性定理的证明需要使用许多重要的新颖的基础概念,不完全性定理的证明也需要精细而又繁复的推导,哥德尔就是这样把自然语言的表达形式的表达,数字的表达融为一体,对他们做综合的分析认证后才得到他的结果的。
以上描述可以用新重难三个字加以概括,新指的是观念新,思想新方法新,整个定理的含义本身就是崭新的,证明中用到了许多全新的概念和方法,重指的是证明了篇幅冗长,步骤繁多,后人叙述。该定理的证明即使带有三节也往往需要数万年,难指的就是证明中转换曲折多,既要考察单个概念纵向的脉络,又要考繁多种观念的横向联系。既要区分直觉的模型、形式系统和数字表达的区别,更要把握它们之间的联系、转换条件,溶多种原料于一炉,经过把握火候的冶炼,才能获得纯钢。新、重、难表现了哥德尔非凡的数学才能,特别是数学直觉能力。 这种对数学真理的直接洞察能力,使哥德尔对成功抱有坚定的信心。没有这种直觉上对定理的真理性的坚信,在茫茫迷途上,敢于不辞辛劳地作这样的长途跋涉,最后坚持攀登上科学的顶峰是很难想象的。哥德尔晚年回顾年轻时代获得两项重要成果的经历时曾说:应该注意,我在数学的形式系统中构造不可判定数论命题的直接试探原理,是与“可证性'相对立的“客观的数学真理”的高度超限的概念。”这里所说的直接试探原理和高度超限概念。我感到实际上就是哥德尔心目中的数学直觉。哥德尔对此是十分看重的,认为这对他在逻辑学方面的成功是基本的。
哥德尔确实是既重视形式的逻辑思维,也重视直觉的超限思维,并且能以实事求是的态度对待双方,既看到它们的区别和对立,更强调它们的联系和转化,正是这种朴素的辩证思想,促使他攀上了科学的高峰。
今天是2020年4月21日,我是主播欧锋,我现在在湖南省株洲市攸县为你介绍和朗读,谢谢你的聆听!
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