一個沒有「哥德爾不完全性定理」的世界是什麼樣的?


4這樣的世界,在數學裡其實可以說是有的,而且長期陪伴在你身邊你確「視而不見」而已。(笑笑)

好吧,言歸正傳。這個世界就是歐幾里得平面幾何世界,也就是你初中學習的平面幾何那些東西。

即便歐幾里得的《幾何原本》非常偉大,但由於歐幾里得所處時代的局限性,他給出的幾條公理和公設按現代的觀點也是不太嚴謹的。而且,在《幾何原本》中,也在不經意間使用了公理之外的理由——比如第一個定理,直接說了再一個圓上取一點做另外一個圓,則兩圓則相交。相交理由沒說明是出自哪一條公理。另外,也經常使用這樣的表表述「在某某直線的同側取兩點」,而能取到的理由是那條公理,也沒表述。他們當成顯然的「事實」。然而,按現代公理化的觀點看,只要不是基本概念和公理,都需要做解釋。

而後來的公理化思潮影響下,很多數學家提出了一些公理系統對歐幾里得的公理進行完善。他們提出的公理體系,能做到本來歐幾里得體系能做到的所有事情,並把歐幾里得沒有提出而當「顯然事實」自然使用的東西利用新提出的公理是之操作「合法化」——要麼本身以公理方式提出,要麼成為新公理的推論。

這裡比較著名的新歐幾里得幾何公理體系有很多。這裡點出兩個,一個是希爾伯特公理體系(對,就是數學界亞歷山大的那個希爾伯特),一個塔爾斯基公理體系(對,就是那個搞出一個球變兩個大的分球悖論的那個塔爾斯基)。而神奇的事情發生了,塔爾斯基證明了,他提出那套體系的完備性等價於實數的完備性(就是你數學分析學到實數完備性),而且證明還是構造性證明。

好了,我理解的神奇有兩個,

一是,公理體系的完備性和實數的完備性完全是兩個不同表述,居然能聯繫到一起。

二是,證明居然是構造性的。簡單的說,存在演算法來解決你初中學習的所有平面幾何問題的可能。——當然塔爾斯基證明用到的構造複雜度很高,沒有工程意義的實用價值。

番外:

哥德爾不完備定理成立的一個充分條件「包含一個皮亞諾算術體系」,這意味著歐式平面幾何不包含這樣的體系。

我見過一道大二的習題,是證明歐幾里得的原始公理那幾條,推不出直線上的點是不可數的,大家可以試試——實變函數的習題。


就是現在的世界了。

不完備性定理只是針對形式理論的,不可能針對該理論的模型(例如,你的世界)。


我認為這樣的世界是不可能存在的。

我們說數學通過純粹理性研究一切可能發生的、普遍的、一般的情況;而物理學基於真實世界所遵守的原理,在數學家的工具箱中找出能夠描述我們這個真實的世界的、符合我們這個世界規律的數學工具,應用在現實世界中。

從這個意義上來講,數學是通過純粹的理性和邏輯導出定理的,其中包括哥德爾不完備性定理。這也就是說,任何一個認同這種邏輯、認同純粹理性演繹的世界,無論它的自然所遵守的原理是什麼樣的,只要承認皮亞諾算術公理,都一定會遵守哥德爾不完全性定理,這樣的定理是僅僅依存於其依據的公理以及純粹理性而存在,與世界所遵守的原理無關。


如同初戀一般美好。


一個封閉自明完滿,只有唯一正確路徑純粹機械論的系統或世界吧。


數學是不依賴現實世界的,數學是邏輯,邏輯只要能自圓其說就可以了,不需要與現實世界聯繫。


1、完全1-P&>S&

2、哥德爾強調了後者,沒有說前者;

3、沒有不完備的後者,世界將不成世界。


既然有朋友邀請我來答,那我就來答一答。屬於想法。

數可以拿來擬合、描述自然,但是它並不是自然。不管這個數的系統達到了怎樣的完備,或者成體系。它是用來觀測、描述、將事物的一些規律可描述到紙上的工具。所以,可以開一個小玩笑,說沒有牛頓第一定律,但是引力可以依然存在,它可以是某某第一定律,所謂定律是用來描述某一現象的,由人抽象出來的,不是真實存在的,但是引力確是真實存在的。

剩下的就是如果世界上的命題都可以證實或者證偽,我也不知道會發生什麼。我的生活不需要整出什麼命題,就是活著,沒有那麼多有的沒的命題。這是搞數學的飯碗


謝邀。

占坑。有生之年一定要回答這個問題。

隱隱感覺我腦中有部分,,的思想和題主是一樣的。或許更,激進。

望瓦力識別不刪。


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