repead.ru 1 2 ... 17 18

И.Лакатос



Доказательства и опровержения.

Как доказываются теоремы.


(Пер.с англ. И.Н.Веселовского. М., Наука, 1967)



Введение 2

1. Задача и догадка 6

2. Доказательство 7

3. Критика доказательства при помощи контрапримеров, являющихся локальными, но не глобальными 9

4. Критика догадки при помощи глобальных контрапримеров 12

а) Отбрасывание догадки. Метод сдачи 12

б) Отбрасывание контрапримера. Метод устранения монстров 13

в) Улучшение догадки методами устранения исключений. Частичные исключения. Стратегическое отступление или безопасная игра 20

г) Метод исправления монстров 25

д) Улучшение догадки методом включения лемм. Рожденная доказательством теорема против наивной догадки 27

5. Критика анализа доказательства контрапримерами, являющимися глобальными, но не локальными. Проблема строгости. 34

а) Устранение монстров в защиту теоремы 34

б) Скрытые леммы 34

в) Метод доказательств и опровержений 37

г) Доказательство против анализа доказательства. Релятивизация понятий теоремы и строгости в анализе доказательства 40

Замечание. 43

6. Возвращение к критике доказательства при помощи контрапримеров, которые являются локальными, но не глобальными. Проблема содержания 46

а) Возрастание содержания при более глубоких доказательствах 46

б) Стремление к окончательным доказательствам и соответствующим необходимым и достаточным условиям 50

в) Различные доказательства дают различные теоремы 52

7. Проблема пересмотра содержания 54

а) «Наивность» наивной догадки 54

б) Индукция как основа метода доказательств и опровержений 55

в) Дедуктивная догадка против наивной догадки 56


г) Увеличение содержания путем дедуктивного угадывания 62

д) Логические контрапримеры против эвристических 66

8. Образование понятий 68

а) Опровержение при помощи расширения понятий. Переоценка устранения монстров и пересмотр понятий ошибки и опровержения 68

б) Рожденное доказательством понятие против наивного. Теоретическая классификация против наивной. 71

в) Пересмотр логических и эвристических опровержений 74

г) Противоположность между теоретическим и наивным расширением понятий, между непрерывным и критическим ростом 75

д) Пределы увеличения содержания. Теоретические и наивные опровержения 77

9. Как критика может математическую истину превратить в логическую 80

а) Бесконечное расширение понятий уничтожает смысл и истину 80

б) Смягченное расширение понятий может превратить математическую истину в логическую 82

Литература 85




Введение



В истории мысли часто случается, что при появлении но­вого мощного метода быстро выдвигается на авансцену изучение задач, которые этим методом могут быть реше­ны, в то время как все остальное игнорируется, даже забы­вается, а изучением его пренебрегают.

Именно это как будто произошло в нашем столетии в области философии математики в результате стремитель­ного развития метаматематики.

Предмет метаматематики состоит в такой абстракции математики, когда математические теории заменяются формальными системами, доказательства — некоторыми последовательностями хорошо известных формул, опреде­ления — «сокращенными выражениями», которые «тео­ретически необязательны, но зато типографически удобны»1.

Такая абстракция была придумана Гильбертом, чтобы получить мощную технику исследования задач методоло­гии математики. Вместе с тем имеются задачи, которые выпадают из рамок метаматематической абстракции. В их числе находятся все задачи, относящиеся к «содержатель­ной» математике и ее развитию, и все задачи, касающиеся ситуационной* логики и решения математических задач.


Школу математической философии, которая стремится отождествить математику с ее метаматематической абстракцией (а философию математики — с метаматемати­кой), я буду называть «формалистской» школой. Одна из самых отчетливых характеристик формалистской позиции находится у Карнапа (1937)2. Карнап требует, чтобы (а) философия была заменена логикой науки..., но (в) «логи­ка науки представляет не что иное, как логический син­таксис языка науки»..., (с) «метаматематика же является синтаксисом математического языка» (стр. XIII и 9). Итак, философию математики следует заменить метамате­матикой.

Формализм отделяет историю математики от филосо­фии математики, так как согласно формалистскому по­ниманию математики, собственно говоря, истории матема­тики не существует. Любой формалист целиком будет со­гласен с замечанием Рассела, высказанным «романтиче­ски», но сделанным вполне серьезно, что «Законы мысли» Буля (Boole, 1854) были «первой книгой, когда-либо напи­санной по математике»3. Формализм отрицает статус ма­тематики для большей части того, что обычно понималось как входящее в математику, и ничего не может сказать об ее «развитии». Ни один из «творческих» периодов и вряд ли один из «критических» периодов математических теорий может быть допущен в формалистическое небо, где мате­матические теории пребывают как серафимы, очищенные от всех пятен земной недостоверности. Однако формали­сты обычно оставляют открытым небольшой черный ход для падших ангелов; если для каких-нибудь «смесей мате­матики и чего-то другого» окажется возможным построить формальные системы, «которые в некотором смысле вклю­чают их», то они могут быть тогда допущены. При таких условиях Ньютону пришлось прождать четыре века, пока Пеано, Рассел и Куайн (Quine) помогли ему влезть на небо, формализовав его исчисление бесконечно малых. Дирак оказался более счастливым: Шварц спас его душу еще при его жизни. Может быть, мы должны упомянуть здесь парадоксальное затруднение метаматематика: по форма­листским или даже по дедуктивистским стандартам он не является честным математиком. Дьёдонне говорит об «абсо­лютной необходимости для каждого математика, который заботится об интеллектуальной че­стности (выделение мое.— Авт.), представлять свои рассуждения в аксиоматической форме» (1939, стр. 225).


При современном господстве формализма невольно впадаешь в искушение перефразировать Канта: история математики, лишившись руководства философии, сдела­лась слепой, тогда как философия математики, повернув­шись спиной к наиболее интригующим событиям истории математики, сделалась пустой.

«Формализм» представляет крепость логической пози­тивистской философии. Если следовать логическому пози­тивизму, то утверждение имеет смысл только, если оно является «тавтологическим» или эмпирическим. Так как содержательная математика не является ни «тавтологиче­ской», ни эмпирической, то она должна быть бессмыслен­ной, она — чистый вздор4. Догматы логического позити­визма гибельны для истории и философии мате­матики.

Целью этих статей является подход к некоторым про­блемам методологии математики. Я употреб­ляю слово «методология» в смысле, близком к «эвристи­ке»5 Полья и Бернайса и к «логике открытия» или «ситуа­ционной логике» Поппера6. Недавняя экспроприация тер­мина «методология математики» для использования в ка­честве синонима «метаматематики» имеет несомненно формалистский привкус. Это показывает, что в формали­стской философии математики нет настоящего места для методологии как логики открытия7. Если верить формалистам, то математика будет тождественна формализован­ной математике. Но что можно открыть в формализо­ванной теории? Два ряда вещей. Во-первых, можно от­крыть решение задач, которые машина Тюринга при подхо­дящей программе может решить за конечное время (как, например, будет ли некоторое предложенное доказатель­ство действительно доказательством или нет?). Ни один математик не заинтересован в том, чтобы следить за этим скучным механическим «методом», предписываемым про­цедурами такого решения. Во-вторых, можно найти ре­шения задач вроде: будет ли теоремой или нет некоторая формула теории, в которой не установлена возможность окончательного решения, где можно руководствоваться только «методом» неуправляемой интуиции и удачи.


Так вот, для живой математики непригодна эта мрач­ная альтернатива машинного рационализма и иррацио­нального отгадывания вслепую8. Исследование нефор­мальной математики дает творческим математикам бо­гатую ситуационную логику, которая не будет ни механи­ческой, ни иррациональной, но которая никак не может получить признания, тем более поощрения формалист­ской философии.

История математики и логика математического откры­тия, т. е. филогенез и онтогенез 9 математической мысли, не могут быть развиты без критицизма и окончательного отказа от формализма.

Но формалистская философия математики имеет очень глубокие корни. Она представляет последнее звено в длин­ной цепи догматистских философий математики. Ведь уже более двух тысяч лет идет спор между догматиками и скептиками. Догматики утверждают, что силой нашего человеческого интеллекта и чувств, или только одних чувств, мы можем достичь истины и узнать, что мы ее достигли. Скептики, с другой стороны, или утверждают, что мы совершенно не можем достичь истины (разве толь­ко при помощи мистического эксперимента), или что если даже сможем достичь ее, то не можем знать, что мы ее достигли. В этом большом споре, в котором время от вре­мени аргументы осовременивались, математика была гор­дой крепостью догматизма. Всякий раз, когда математи­ческий догматизм попадал в «кризис», какая-нибудь новая версия снова придавала ему подлинную строгость и насто­ящие основы, восстанавливая образ авторитарной, непо­грешимой, неопровержимой математики — «единственной науки, которую Бог захотел дать человечеству» (Гоббс, 1651). Большая часть скептиков примирилась с непри­ступностью этой крепости догматистской теории позна­ния10. Бросить этому вызов — давно уже стало необходи­мым.

Цель этого этюда и есть этот вызов математическому формализму, но это не прямой вызов основным положениям математического догматизма. Наша скромная цель состо­ит в установлении положения, что неформальная квази­эмпирическая математика не развивается как монотонное возрастание количества несомненно доказанных теорем, но только через непрерывное улучшение догадок при по­мощи размышления и критики, при помощи логики дока­зательств и опровержений. Поскольку, однако, метаматематика представляет парадигму неформальной квазиэмпирической математики и в настоящее время находится в быстром росте, то эта статья тем самым бросает вызов со­временному математическому догматизму. Исследователь недавней истории метаматематики найдет на его собствен­ном поле описанные здесь образцы.

Диалогическая форма должна отразить диалектику рассказа; она должна содержать своего рода рациональ­но реконструированную или «дистиллиро­ванную» историю. Реальная история будет звучать в подстрочных примечаниях, боль­шая часть которых поэтому должна быть рассматриваема как органическая часть статьи.




следующая страница >>