歌德尓和罗素 自指的故事

J
JSL2023
楼主 (文学城)

罗素认识到"自指"对数学理论建构的伤害。

他的"数学原理"小心地避过任何自指。

从非常基本的逻辑定义和公理出发,仅用逻辑符号进行推理,

从中建立起可以描述自然数特性数学理论。

他和Whitehead 巨著共三卷, 在自然数理论上非常成功。

"数学原理"据说非常"原始",到了第三百页才把"1 "定义出来:)

这套系统因为原始而纯粹,它为数学逻辑描绘出了一幅美好的前景,

似乎从此以后逻辑推理就会变得纯粹而自然(和无所不能?:)

 

但是没高兴几年,小歌(25岁的Gödel) 出道了,

他在1931年证明了 罗子这套方法还是没逃过"自指":)

 

这是民科版的解释,欢迎猛砸:)

 

小歌注意到当你用纯逻辑符号推理时,如果把这些个符号都编上数码,

那么每一条逻辑定义,公理和推出的定理,都可以表达成一个特定的自然数(prim number)。

小歌找到了一种映射方法,使得这样的数和定理(义)一定是一一对应,可以互相转换。

 

这样逻辑推理实际上就是在定义数列(G数列)。

这个数列和我们熟悉的数列 像Fibonacci (F n = F n-1  十 F n-2) F数列一样,

根据"公式"推出下一位数字。

在数列中,一个重要的问题是怎么知道 那些数是在数列中。

F数列是简单递增的,所以足够的运算一定能回答在不在问题。

这个"在不在"问题对G数列更重要,"在" 则表示相对应的定理可证 (prim number),

"不在" 则表示相应的表达不真(non-prim)。

非常遗憾的是 G数列不像F数列, 它的数可能变小。

所以不把路径都试过,你不能知道答案:)

 

罗子的这套方法在完美解释自然数的同时也被眏射回自然数。

一但发现这个多重眏射,构造"自指"就变得简单了。

因为归根到底,这就像是用自然数去解释自然数:)

 

小歌说了句:”A certain integer g is not a prim number “,

这应该是人畜无害的大实话 (定理)。

但是注意,如果这个"g "正好是 "A certain integer g is not a prim number "

这个定理的prim number, 就悲剧了:)

 

最后这个类似于 Quine paradox 表达是小歌证明的简化版,抄下来供大家体会:

(From I am a strange loop p143)

"when fed its own Gödel number yields a non-prim number”

when fed its own Gödel number yields a non-prim number.

 

去掉多余的客气,小歌实际上在说:

他用"数学原理"发现了一个定理,但"数学原理"不给力,

不能证明:)

 

G E B 和"I am a strange loop” 是科普读物:)

相关系列文章可以从这开始

https://en.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6del%27s_incompleteness_theorems

https://en.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6del_numbering

MIT lecture 3 about GEB 

https://youtu.be/86AHsIduncM?si=WS5eXx2JkH-KKU5J

s
stonebench
不赞

不足掩饰俺之不懂也

波粒子3
能不能谈谈G?del's Loophole?
J
JSL2023
没懂你的意思:)你是指小歌的证明有什么瑕呲?
J
JSL2023
我也不懂,抛砖引玉:)
波粒子3
维基百科看到的
J
JSL2023
哦,这里应该不能谈:)
d
dhyang_wxc
呵呵,这个有意思。
波粒子3
歌德尔道行深不可测
J
JSL2023
要找数学家打标签:)

隐约觉得 这种情况和先生提过的两义有些联系:)

d
dhyang_wxc
呵呵,那不出大篓子啦,搞出来个自打悖论。

生产线上的商品,应该自己给自己打标签,像庄子说的,以非指喻指之非指也。

J
JSL2023
但这个两义不是摆明的,需要去"发现"和"构建":)

Gödel 就是把 "数学原理“隐藏的"两义"给发堀出来了。

但这两义并非矛盾,而是两个不同层次的"义"

J
JSL2023
那是。小歌的证明应该是"天才般的"应用了罗素的"数学原理",用到了极致:)
清溢
+1。就象上学时看露天电影一样,搬个小石(实)木凳子(家乡话称骨牌凳子),静待讲解。
y
youdecide
我好像理解了。prim numbers可能和primitive recursive functions有关。
J
JSL2023
这我还没想过

好像还真是。参见 Limitations

https://en.wikipedia.org/wiki/Primitive_recursive_function