Три программы обоснования математики (В. А. Шапошников)



жүктеу 206.21 Kb.
Дата16.06.2016
өлшемі206.21 Kb.

19.3. ТРИ ПРОГРАММЫ ОБОСНОВАНИЯ МАТЕМАТИКИ (В.А.Шапошников)


Споры вокруг трех программ обоснования математики – логицизма, интуиционизма и формализма – были главным предметом обсуждения в философии математики вплоть до 60-х годов XX века.

Историческим контекстом возникновения названных программ стало состояние математики, сложившееся к концу XIX века, а именно развитие математической логики, создание теории множеств, разработка современной концепции аксиоматического метода и ряд других событий. Главной причиной их появления стал определенный диссонанс между ожиданиями, возлагавшимися на математику (в первую очередь, восприятием ее как способной достичь, а возможно уже и достигшей, единства и абсолютной строгости) и отказом от теологических аргументов в философии математики (см. приведенную выше цитату из Кеплера). Другой причиной было бурное развитие чистой математики, создававшей множество альтернативных теорий, не имевших никакой прямой связи с эмпирическим миром. Поводом же к формулировке конкурирующих программ обоснования математики послужило обнаружение парадоксов в рамках математической логики и так называемой «наивной» теории множеств. В результате появилась задача дать не теологическое (но, в то же время, и не натуралистическое!) обоснование основному корпусу математических теорий.


19.3. 1. Логицизм


Исторически первой возникла программа логицизма. Она вдохновлялась идеями Лейбница, который последовательно сближал математику и логику, и современными достижениями в математической логике. Согласно чеканному определению Рудольфа Карнапа, логицизм – это точка зрения, «согласно которой математика сводима к логике и является не чем иным, как частью логики». Или более подробно: «1) математические понятия выводимы из логических понятий с помощью явных определений; 2) математические предложения с помощью чисто логических дедукций выводимы из логических аксиом» [31, с. 225].

Традиционно создателем этой программы считается немецкий математик Готлоб Фреге, который сформулировал главную ее идею в работе «Основания арифметики» (1884), причем еще до обнаружения упомянутых выше парадоксов.

В отличие от своих предшественников, строивших алгебру логики, т.е. применявших алгебраический инструментарий для обсуждения логических проблем, Фреге предложил поступить наоборот – использовать логику для подведения прочного фундамента под математику и обоснования абсолютно необходимого характера ее суждений, вопреки сторонникам эмпиризма и психологизма. Центральным для математики того времени считалось понятие натурального числа (тезис арифметизации математики), как писал об этом несколько позднее британский философ Бертран Рассел: «Вся традиционная чистая математика, включая аналитическую геометрию, может рассматриваться как состоящая полностью из суждений о натуральных числах» [35, с. 71].

Фреге взялся показать, что истины арифметики относятся к истинам логики подобно тому, как теоремы геометрии относятся к ее аксиомам, и арифметика есть лишь дальнейшее развитие логики, а арифметические предложения это логические законы, хотя не первичные, а производные [42, с. 159, 221].

Детальная разработка программы логицизма привела Фреге к созданию «Основных законов арифметики» (т. 1 – 1893, т. 2 – 1903). Однако реализацию этого проекта постигла неудача. В рамках построений Фреге весной 1901 года Бертран Рассел, который независимо работал над сходным проектом и писал в это время большую работу «Основания математики» (вышла в 1903 г.), обнаружил противоречие, которое и изложил в письме к Фреге от 16 июня 1902 г. Это был знаменитый в дальнейшем парадокс Рассела.

В несколько отличном от исходной логической формы теоретико-множественном виде его можно изложить так. Введем понятие нормального множества. Будем называть нормальным всякое множество, которое не содержит самого себя в качестве элемента. Большинство привычных для нас множеств будут нормальными: так, например, множество всех чайных ложек само не есть чайная ложка, и сахар в стакане с чаем им размешать не удастся. А вот, если мы рассмотрим множество всего, что не является чайной ложкой, то оно уже содержит себя в качестве элемента, т.е. не является нормальным [36, с. 87]. Как обычно делают в теории множеств, запишем нормальность некоторого множества X в следующем виде: , где буквой R обозначено множество всех нормальных множеств (в честь Рассела). Тогда определение нормальности множества X можно записать в виде:



А теперь зададим простой вопрос: является ли само множество R нормальным или нет? Формально ответ на этот вопрос соответствует попытке подставить в только что приведенное определение R вместо X. Нетрудно видеть, что получается: R является нормальным, если и только если, R не является нормальным [19, с. 21-22]. Это и есть парадокс Рассела.

Парадокс произвел на Фреге сильное впечатление. Он фактически отказался от логицистской программы и стал высказываться о соотношении математики и логики куда более сдержанно. В результате как раз Бертран Рассел оказался в дальнейшем главным теоретиком этой программы. Объединив свои усилия с другим математиком и философом из Кембриджа, Альфредом Уайтхедом, он создал труд под латинским названием «Principia Mathematica» (в 3-х томах, 1910-1913), в котором они сделали попытку реализовать программу логицизма в деталях. Это было связано с тем, что Рассел нашел способ разрешения собственного парадокса, построив так называемую теорию типов.1 Позднее Рассел дал популярное изложение основных идей их с Уайтхедом работы в книге «Введение в математическую философию» (1919) [35].

К сожалению, результат оказался не столь убедительным, как то изначально предполагал Рассел. Причина была в том, что в ходе постепенного перехода от простейших логических аксиом к все более сложным математическим утверждениям, им не удалось обойтись без введения нескольких дополнительных аксиом. А именно: аксиомы сводимости (связанной с реализацией теории типов), знаменитой аксиомы выбора2 и аксиомы бесконечности3. Чтобы свести математику к логике саму логику пришлось несколько «расширить», причем за счет весьма спорных положений.

В результате не только Фреге, но и Рассел вынужден был смягчить логицистский тезис. Уже в книге 1919 года он заменил тезис о сведении математики к некой абсолютно достоверной логической основе на тезис о единстве логики и математики, в смысле отсутствия четкой границы между ними [35, с. 211]. Позднее Рассел неоднократно прямо говорил о своем разочаровании в проекте обоснования математики. В опубликованной в последние годы его жизни «Автобиографии» (1967-70) он писал: «Я жаждал достоверности, как другие жаждали религиозной веры. Мне казалось, что наиболее достоверно математическое знание. <…> после двадцати лет усердных трудов я пришел к выводу, что не в силах сделать математику достоверной» [83, p. 699].

19.3. 2. Интуиционизм


Его создателем стал голландский математик Лейтцен Эгберт Ян Брауэр (1881-1966). Вся академическая карьера Брауэра была связана с Университетом Амстердама. Здесь он с 1897 по 1904 гг. изучал математику и естествознание, затем готовил и в 1907 г. защитил диссертацию «Об основаниях математики».

Для правильного понимания общих взглядов Брауэра и специфических особенностей интуиционизма большое значение имеет написанный им в период работы над диссертацией памфлет «Жизнь, искусство и мистицизм» (1905) [53]. Это мировоззренческий манифест, представляющий собой романтический бунт против рационализма и против традиционного понимания интеллекта и науки. Кроме того, в нем очень сильны настроения в духе универсального мистицизма (Брауэр с восхищением обильно цитирует Майстера Экхарта, Якоба Беме и Бхагавадгиту), включая призыв обратиться внутрь самого себя, и волюнтаристские мотивы, заставляющие вспоминать Шопенгауэра с его учением о воли к жизни. Ряд тем этой эпатажной юношеской работы вошел в состав философии интуиционизма. Первоначально Брауэр не мыслил свои исследования основ математики в отрыве от нравственных, социальных и мировоззренческих вопросов. Научному руководителю до определенной степени удалось внушить ему необходимость отделять математику от его мистических прозрений. Однако и более поздние работы Брауэра поражали современников своим пророческим тоном и склонностью к анализу глубин сознания.

В диссертации Брауэра 1907 года «Об основаниях математики» содержатся главные идеи интуиционизма: 1) математика – это мысленная конструкция; 2) математика – это внеязыковая активность. Математика, согласно Брауэру, не может иметь дела ни с чем, что она сама не сконструировала в соответствии с интуитивно ясными требованиями. Поэтому в таких конструкциях и заключается единственно возможное основание математики, других попыток обосновать математику Брауэр не приемлет.

Уже в памфлете 1905 года им было осуществлено четкое отделение конструктивной деятельности сознания от средств языка [53, p. 401]. В диссертации он писал об этом так: «Люди стремятся посредством звуков и символов вызвать в других людях копии математических конструкций и рассуждений, которые они сами произвели; теми же самыми средствами они пытаются помочь своей собственной памяти. Таким путем появляется математический язык, и в качестве его частного случая – язык логического рассуждения. <…> Тем самым легко представить, что при той же организации человеческого интеллекта и, следовательно, той же математике, мог бы сформироваться иной язык, которому хорошо известный нам язык логического рассуждения не соответствовал бы. Возможно, все еще существуют народы, живущие изолировано от нашей культуры, для которых это в действительности имеет место. И не в большей степени исключена возможность, что на позднейшей стадии развития логическое мышление утратит нынешнюю свою роль в языках культурных народов» [52, p. 73-74].

Математика для Брауэра «зашита» у самых основ человеческого мышления и сознания. Именно здесь мы находим базовую праинтуицию математики (брауэровская версия кантовской интуиции чистого времени), «в которой соединенное и разделенное, непрерывное и дискретное объединены», и которая порождает, с одной стороны, интуицию порядковых натуральных чисел, а, с другой, - линейного континуума [49, p. 78-81]. Если логика, для Брауэра, - эмпирическая наука, то математика – наука априорная.

Математика для интуициониста есть особый вид умственной деятельности, лежащий глубже уровня языка. Существование, с которым имеет дело математик, это интроспективно удостоверяемая в своей истинности сфера мысленных конструктивных процессов. Подлинный предмет математики – умственные построения, «существовать» в математике значит «быть построенным» [9, с. 10-11]. Для Брауэра здесь мы имеем абсолютный критерий настоящей математики (мысленная очевидность), и он считает возможным оспаривать право считаться математикой за всем, что не может пройти такой проверки на истинность.

В результате парадоксы теории множеств находят в интуиционизме самое неожиданное разрешение. Они просто становятся сочетаниями слов, лишенными математического смысла. Математическое разрешение их невозможно по той простой причине, что они лежат вне области того, что допустимо называть математикой.

Для интуициониста подлинное математическое утверждение должно иметь вид «Я выполнил в уме построение A», а его математическое (не логическое!) отрицание – такой: «Я выполнил в уме построение B, которое приводит к противоречию предположение, что можно довести до конца построение A» [9, с. 28-29]. В связи с таким пониманием отрицания интуиционисты, конечно же, не признают неограниченного применения логического закона исключенного третьего4, а, следовательно, – и основанные на нем косвенные доказательства (чистые доказательства существования) в математике. Альтернатива в формулировке закона исключенного третьего означает для интуициониста осуществление одного из двух мысленных построений. Поэтому вполне возможен третий вариант – ни одно из этих построений осуществлено не было.

В приводимых интуиционистами в подтверждение своих взглядов примерах очень важно, что речь идет о бесконечной предметной области. В математике главный интерес представляют именно такие объекты. Сторонник и пропагандист идей интуиционизма в 1920-е годы, Герман Вейль, даже определил (1925) математику как «науку о бесконечном» [7, с. 9, 90]. Вера в универсальную применимость закона исключенного третьего, писал Брауэр в статье «Интуиционистская теория множеств» (1919), «исторически была обусловлена тем, что первоначально классическую логику абстрагировали из математики подмножеств определенного конечного множества, затем приписали этой логике независимое от математики существование a priori, и наконец, на основании этой мнимой априорности, применили ее неправомерным образом к математике бесконечных множеств» (цит. по [7, с. 77-78]). Трактовка математической бесконечности как бесконечности актуальной (на чем особо настаивал создатель теории множеств Г.Кантор) поддерживает эту ложную аналогию между конечными и бесконечными множествами. Конструктивное понимание существования в математике не позволяет интуиционистам признать актуальную бесконечность в качестве законного математического объекта, та бесконечность, с которой имеет дело математик, всегда есть бесконечность потенциальная [20, с. 49-50].5

Пожалуй, ярче всего такое отношение к бесконечности проявилось в интуиционистской трактовке непрерывного, т.е. в теории континуума. Континуум невозможно мыслить как составленный из отдельных частей, он есть «среда свободного становления» [7, с. 22-26, 76-80, 100-128]. Точки на прямой (действительные числа) определяются через потенциально бесконечно продолжающиеся последовательности рациональных чисел, не связанные определенным законом продолжения (по-немецки Wahlfolge, свободно становящаяся последовательность, последовательность свободного выбора). «При этом безразлично, - пишет Гейтинг, - каким образом определяются члены последовательности, посредством ли закона, свободным ли выбором, жребием ли или как-нибудь иначе» [9, с. 43].

Радикальность позиции интуиционизма привела к тому, что интуиционистская математика потребовала пересмотра не только методов, но и ряда результатов классической математики. Причем это касалось не только канторовской теории трансфинитных чисел, но и математического анализа. Некоторые понятия классического анализа распадаются на несколько различных понятий (например, понятие сходимости ряда), а некоторые теоремы перестают иметь место (например, теорема Больцано-Вейерштрасса).

Кроме того, в исходной (брауэровской) версии интуиционизма имеется ярко выраженная тенденция к солипсизму6. В работе «Воля, знание, язык» (1933) Брауэр писал: «<…> возникающие благодаря самораскрытию изначальной интуиции внеязыковые конструкции являются точными и правильными исключительно благодаря присутствию в памяти; <…> однако, человеческая память, которой приходится обозревать эти конструкции, по самой природе своей ограничена и подвержена ошибкам, даже когда она призывает на помощь знаки языка. Для человеческого сознания, которое было бы вооружено неограниченной памятью, чистая математика, практикуемая в одиночестве и без помощи знаков языка, была бы точной. Эта точность, однако, вновь была бы утрачена при обмене между человеческими существами, даже обладающими неограниченной памятью, поскольку они оставались бы обреченными пользоваться языком как средством коммуникации» (цит. по [90, p. 580]). Возможность вывести математические построения за пределы индивидуального сознания, без потери в точности и надежности, представлялась Брауэру весьма и весьма проблематичной. Эта сторона брауэровского взгляда на математику также вызвала критику.


19.3.3. Формализм


Крайности интуиционизма и неудачи логицизма заставили самого известного и влиятельного математика эпохи, Давида Гильберта, сформулировать собственный взгляд на основания математики.

Впрочем, Гильберт к тому моменту уже выступил как законодатель современного понимания аксиоматического метода в математике, которым мы продолжаем пользоваться до сих пор, и которое имеет самое прямое отношение к формалистской программе обоснования математики. Гильбертовское понимание аксиоматического метода нашло классическое выражение в его работе «Основания геометрии», изданной в 1899 году [11]. Рассуждения о столь наглядном предмете как евклидова геометрия достигают у Гильберта невиданной до того времени формализации. К тому моменту Рихардом Дедекиндом и Джузеппе Пеано уже была построена аксиоматика для арифметики натуральных чисел (1888-1889), состоявшая из пяти аксиом и имевшая в основе три первичных понятия – «натуральное число», «единица», «следующее натуральное число». Гильберт сделал то же самое для геометрии. У Гильберта получилась система из двадцати аксиом, с тремя первичными типами объектов – «точки», «прямые», «плоскости» и несколькими первичными отношениями – «принадлежность», «между», «конгруэнтность». Воспоминания сохранили знаменитую фразу, брошенную Гильбертом в одном из разговоров в 1891 г., которая максимально емко и одновременно наглядно раскрывает суть гильбертовского понимания аксиоматического метода: «Надо, чтобы такие слова, как “точка”, “прямая”, “плоскость”, во всех предложениях геометрии можно было заменить, например, словами “стол”, “стул”, “пивная кружка”» [6, с. 237] (по воспоминаниям Отто Блюменталя, собеседники находились в тот момент на железнодорожном вокзале в Берлине [37, с. 79]). Смысл приведенных слов нетрудно понять: все, что нужно знать о первичных объектах и их отношениях для развертывания всей системы геометрии должно быть явно прописано в аксиомах. Это и есть формальное понимание аксиоматики, когда все вопросы, связанные с истинностью или, хотя бы, психологической убедительностью каждой из аксиом вынесены за рамки рассмотрения. Вместо этого система аксиом как целое должна удовлетворять требованиям 1) полноты – аксиом достаточно, чтобы вывести любую теорему данной теории; 2) независимости – ничего лишнего в этой системе нет, удаление любой из аксиом неизбежно приведет к невозможности доказать какие-либо теоремы; 3) непротиворечивости – из нее нельзя вывести логически взаимоисключающие друг друга результаты.

Доказательство непротиворечивости формальной аксиоматической системы служит необходимой компенсацией утраты аксиомами наглядного смысла. Непротиворечивость в то время доказывали методом сведения. Гильберт показал в своей работе 1899 г., что система, описываемая предложенными им для евклидовой геометрии аксиомами, реализуема также во множестве действительных чисел. Следовательно, если бы в предложенной им системе аксиом имелось противоречие, оно существовало бы и во множестве действительных чисел. Аксиоматику для множества действительных чисел Гильберт построил в статье «О понятии числа» [11, с. 315-321] в том же 1899 г., однако вопрос о ее непротиворечивости оставался открытым.

В перечне знаменитых «проблем Гильберта», сформулированных им в докладе «Математические проблемы» [1, с. 11-64] на втором Международном конгрессе математиков в Париже в 1900 г., было несколько важных пунктов, посвященных основаниям математики. Вторая проблема гласила: «Исследовать непротиворечивость аксиом арифметики», предлагая сделать следующий после «Оснований геометрии» шаг. Шестая же предлагала аксиоматизировать те физические дисциплины, в которых важную роль играет математика. Гильберт был убежден, что аксиоматизация теорий – магистральный путь не только для чистой математики, но и для всех остальных областей человеческого знания по мере их математизации. Об этом он позднее сделал доклад «Аксиоматическое мышление» (1917) [10, с. 409-417].

Свой подход к проблеме парадоксов теории множеств Гильберт сформулировал в докладе «Об основаниях логики и арифметики» на третьем Международном конгрессе математиков в Гейдельберге в 1904 г. Как легко догадаться, он отправлялся от своего понимания аксиоматического метода: нужна явная формулировка аксиом и доказательство непротиворечивости получившейся аксиоматической системы. Именно непротиворечивость соответствующей математической теории решает окончательным образом вопрос о существовании тех или иных математических объектов. Для последней цели невозможно вновь и вновь пользоваться методом сведения; на некотором уровне мы должны получить прямое доказательство непротиворечивости. Что это за уровень? Логицисты считали, что последний уровень это логика, она не требует доказательства непротиворечивости, достаточно осуществить сведение к логическим аксиомам. С другой стороны, Анри Пуанкаре7 усматривал в построениях логицистов порочный круг, для него арифметика уже скрыто присутствует в той логике, на которую хотят опираться логицисты.

Согласно же Гильберту, надо не арифметику сводить к логике, как предлагали логицисты, и не логику сводить к арифметике, как станут несколько позднее считать интуиционисты. Надо строить прямое доказательство непротиворечивости для совместной логико-арифметической аксиоматики [10, с. 400]. Гильберт был настроен в этом отношении весьма оптимистично, он надеялся, что прямые доказательства непротиворечивости удастся дать для натуральных чисел, а далее тем же способом для действительных и канторовских трансфинитных чисел.

Однако в то время (1904-1905) от детальной реализации этих планов Гильберта отвлекли другие интересы (в первую очередь, физика), и к проблемам оснований математики он вернулся только во время первой мировой войны. К этому моменту ситуация изменилась. Попытка детальной реализации логицистской программы Расселом и Уайтхедом сделала явными, как сильные, так и слабые ее стороны. Эрнстом Цермело была построена аксиоматика для теории множеств. Но главное – за это время появился и начал набирать популярность интуиционизм Брауэра. Именно опасность широкого распространения интуиционистских идей среди математиков (в числе сторонников интуиционизма в то время был и его ученик Герман Вейль!) во многом и заставила Гильберта снова всерьез взяться за практическую реализацию собственной программы обоснования классической математики. Основные идеи своего нового подхода Гильберт изложил в ряде докладов, сделанных на протяжении 20-х годов.

«Все, что в прежнем смысле составляет математику, - говорил Гильберт в докладе “Логические основания математики” (1922), - подлежит строгой формализации с тем, чтобы собственно математику, или математику в узком смысле, превратить в набор формул. <…> Формулы, служащие кирпичиками, из которых строится формальное здание математики, называются аксиомами. Доказательство есть фигура, которая как таковая должна зримо предстать перед нами; <…> Формула называется доказуемой, если она есть либо аксиома (или получается с помощью подстановки из какой-нибудь аксиомы), либо заключительная формула какого-нибудь доказательства» [10, с. 419].

Рядом с привычной (содержательной) математикой Гильберт предлагает построить ее строго формальный аналог. После этого следует доказать непротиворечивость формального аналога для каждой содержательной математической теории. Но какими средствами это допустимо делать?

«Наряду с собственно математикой, формализованной указанным выше образом, - продолжал Гильберт, - возникает в определенной мере новая математика, метаматематика, необходимая для обеспечения надежности собственно математики, в которой (в отличие от чисто формальных выводов собственно математики) используются содержательные выводы, но только для доказательства непротиворечивости аксиом» [10, с. 419].

Третьим уровнем в гильбертовской схеме оказывается, таким образом, метаматематика - содержательный способ рассуждения о формальных системах. Он хочет ограничиться на метауровне минимальным набором так называемых «финитных» средств. То есть таких, что их использование не вызывает сомнения у представителей любой точки зрения на математику, даже у интуиционистов, а получаемые с их помощью результаты имеют статус «абсолютных истин». Девиз метауровневых рассуждений – конечность и наглядная обозримость, которые не оставляют никаких поводов для сомнения.

Но математика не может ограничиться финитным (конечным), она постоянно пользуется трансфинитным (бесконечным). Уже использование кванторов всеобщности и существования в применении к бесконечным предметным областям ставит нас перед лицом этой проблемы. Здесь на помощь Гильберту приходит его метод идеальных элементов.

«В моей теории доказательств к финитным аксиомам добавлены трансфинитные аксиомы и формулы, подобно тому, как в теории комплексных чисел к действительным элементам присоединены мнимые, а в геометрии к действительным образам добавлены идеальные. Побудительные мотивы для этого и успех метода в моей теории доказательств такие же, как там, а именно: дополнительное включение трансфинитных аксиом происходит во имя упрощения и законченности теории» [10, с. 426].

Если финитными средствами метауровня удастся доказать непротиворечивость совокупной системы аксиом (объединяющей как финитные, так и трансфинитные аксиомы), то проблема будет решена. Эту тему Гильберт подробно обсуждал в одном из самых знаменитых своих докладов – посвященном памяти К.Вейерштрасса выступлении в Мюнстере «О бесконечном» (1925).

Будучи воспитанником Кенигсберга, города Канта, Гильберт в своей зрелой философии математики отдавал явное предпочтение Канту перед Лейбницем. В докладе 1925 года он недвусмысленно свидетельствовал об этом: «Уже Кант учил, - и это составляет неотъемлемую часть его учения, - что математика обладает абсолютно не зависящим от логики имманентным содержанием, и потому никогда не может быть обоснована с помощью одной лишь логики, отчего, между прочим, старания Дедекинда и Фреге и должны были потерпеть крушение. Более того, нам уже в нашем представлении кое-что дано как предварительное условие применения логических умозаключений и выполнения логических операций: определенные, внелогические конкретные объекты, имеющиеся в созерцании в качестве непосредственных переживаний до всякого мышления. Для того чтобы логические рассуждения были надежными, эти объекты должны быть полностью обозримы во всех частях, и предъявление этих объектов, их различение, следование друг за другом или то, как один из них располагается относительно других, - все это должно даваться непосредственно наглядно вместе с самими объектами как нечто такое, что не может быть сведено к чему-либо другому и не нуждается в таком сведении. Это – та основная философская предпосылка, которую я считаю необходимой как для математики, так и вообще для всякого научного мышления, понимания и общения. И в частности, в математике предметом нашего рассмотрения являются сами эти конкретные знаки, облик которых, согласно нашей установке, непосредственно ясен и впоследствии может быть узнаваем снова и снова» [10, с. 439-440].

Легко заметить, что гильбертов замысел прямого доказательства непротиворечивости арифметики метаматематическими средствами является прямой разработкой кантовской концепции «символического конструирования», утверждавшей сохранение конструктивного характера математического мышления при переходе от геометрии, с ее «остенсивным конструированием», к арифметике и алгебре [18, с. 530-531]. Да и свой метод идеальных элементов Гильберт, в том же докладе 1925 года, связывает с кантовскими регулятивными идеями чистого разума (п.3.6) [10, с. 448].

Несмотря на то, что интуиционизм Брауэра также исходил из философии математики Канта, способы развития этой философии у Брауэра и Гильберта оказались различными. Более того, Гильберт и Брауэр оказались антагонистическими фигурами, а не союзниками в борьбе с логицизмом. Гильберт был резко против укладывания классической математики на прокрустово ложе интуиционистских жестких ограничений. «Никто не сможет изгнать нас из рая, который создал нам Кантор», - эти часто цитируемые слова Гильберта прозвучали в докладе 1925 года [10, с. 439]. В особенности Гильберт был не согласен и с интуиционистской критикой закона исключенного третьего и классической логики вообще. В докладе 1927 года он выразил свое отношение такими словами: «Отнять у математиков закон исключенного третьего – это то же, что забрать у астрономов телескоп или запретить боксеру пользоваться кулаками. Запрещение теорем существования и закона исключенного третьего почти равносильно полному отказу от математической науки» [11, с. 383].

Говоря о формализме в философии математики важно четко различать формализм как позицию Давида Гильберта и радикальный формализм в его популярном понимании, который также (хотя и не вполне справедливо) иногда связывают с именем Гильберта.

Сошлюсь в качестве примера на статью Фрэнка Рамсея «Основания математики» (1925). Согласно Рамсею, предложения математики, типа «2+2=4», формалисты провозглашают «не имеющими смысла формулами, с которыми обращаются согласно некоторым произвольным правилам; они считают, что математическое познание состоит в знании того, какие формулы могут быть выведены из других формул в согласовании с определенными правилами» [34, с. 17-18]. Рамсей прямо указывает при этом на Гильберта.

Такое радикальное понимание формализма существенно расходится с позицией Гильберта, который никогда не отождествлял математику с набором формализмов. Более того, формализованная теория строилась Гильбертом не для того, чтобы заменить собой соответствующую содержательную теорию, а для того, чтобы подтвердить законность содержательного способа рассуждения. Примечательно в этом отношении, что одновременно с разработками по теории доказательств, Гильберт читал в Гёттингене (1920-1921) лекции по наглядной геометрии, максимально далекие от какой-либо формализации. Предисловие к их изданию 1932 г. он начал словами: «В математике, как и вообще в научных исследованиях, встречаются две тенденции: тенденция к абстракции – она пытается выработать логическую точку зрения на основе различного материала и привести весь этот материал в систематическую связь – и другая тенденция, тенденция к наглядности, которая в противоположность этому стремится к живому пониманию объектов и их внутренних отношений» [14, с. 5]. Гильберт никогда не предлагал отказаться от второй тенденции во имя безраздельного господства первой, он стремился сохранять их равновесие. Трехуровневая структура (содержательный уровень – формальный уровень – уровень метаязыка), которую создал Гильберт в рамках своего проекта обоснования математики, носит вспомогательный характер и имеет главной своей целью обосновать первый (содержательный) уровень.




1 Анри Пуанкаре и Бертран Рассел увидели причину парадоксов в использовании непредикативных определений, нарушающих принцип порочного круга: никакое множество не должно содержать элементов, определимых только в терминах самого этого множества. Так определение множества всех нормальных множеств R в парадоксе Рассела – непредикативное, поскольку R позволено быть как элементом, так и содержащим его множеством. Теория типов располагает все рассматриваемые объекты в виде иерархии типов разного уровня: первичные объекты, образованные из них множества, множества образованные из этих множеств как элементов и т.д. Объекты же, которые нельзя отнести к какому-то определенному типу, - исключаются из рассмотрения, как некорректно построенные. Поскольку в этом случае множество и его элементы всегда принадлежат к разным типам, парадокс Рассела и ему подобные не может возникнуть [20, с. 44-46; 35, с. 21-65].

2 Пусть некоторое множество разбито на попарно непересекающиеся непустые подмножества. Тогда, согласно аксиоме выбора, всегда существует способ выбрать по одному элементу из каждого из этих подмножеств и образовать из так выбранных элементов особое множество. Аксиома выбора получила известность и стала предметом бурных обсуждений благодаря одной работе (1904) Эрнста Цермело [93, p. 80-159], немецкого математика, создателя аксиоматической теории множеств.

3 Эта аксиома обеспечивает существование натурального ряда. Рассел полагал, что аксиома бесконечности есть скорее онтологическая гипотеза, чем логическая аксиома [35, с. 165-166, 217-218].

4 Имеет место альтернатива: либо истинно суждение «A», либо истинно его отрицание «не A», а «третьего не дано» (tertium non datur). Был сформулирован еще Аристотелем.

5 Различение актуальной и потенциальной бесконечности восходит к Аристотелю. Актуальная бесконечность — это бесконечность, рассматриваемая как постоянная величина; все бесконечное множество понимается при этом как данное разом, «в действительности». Потенциальная бесконечность — это переменная конечная величина, изменение которой никогда не может пониматься как окончательное; потенциально бесконечное множество всегда может быть еще пополнено; бесконечность в этом случае имеется лишь «в возможности», как возможность неограниченного пополнения.

6 Философская позиция, согласно которой собственное индивидуальное сознание есть единственная истинная реальность; сознание замкнуто само на себя и не имеет подлинного выхода вовне. На мой взгляд, единственный способ сделать радикальный интуиционизм осмысленным, это компенсировать отсутствие адекватного выхода вовне возможностью размыкания нашего сознания «вовнутрь» – в сферу Божественного, на возможность которого намекают некоторые тексты Брауэра (см. выше).

7 См., например, его полемику с Луи Кутюра в 1905-1906 гг. [33].


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет