Эволюция концепции доказательства
Героическая эпоха! Не до строгости, когда друзья и недруги рвутся вперед.
Только к концу XIX века в математическом анализе и в алгебре был наведен формальный логический порядок, иными словами, положение было исправлено настолько, что стала возможной дальнейшая критика.
Аксиоматический метод
Формализация математики привела к уточнению определений и аксиом, к логической инвентаризации орудий математического мастерства. Одной из задач в наведении порядка была задача минимизации списка аксиом, исключения из него тех утверждений, которые могли быть выведены из остальных как теоремы.
Попытка этим путем исключить из аксиом геометрии Евклида аксиому о параллельных не удалась. Тогда попытались доказать, что замена этой аксиомы ее отрицанием приведет к тому, что в такой "неевклидовой" геометрии будут получены противоречия, что и "докажет" аксиому Евклида. Противоречия получить не удалось, более того, семейство неевклидовых геометрий стало пополняться. Неевклидовы геометрии противоречили только обыденной интуиции и привычным наглядным представлениям, но были логически безупречны. Попутно выяснилось, наконец, что аксиома о параллельных не зависит от остальных аксиом Евклида.
Гильберт предложил ставший общепринятым вариант аксиоматического построения евклидовой, а заодно и всех остальных геометрий. Этот успех еще раз напомнил о проблеме истинности теории в целом: если существуют разные геометрии и они непротиворечивы, то какая же из них "истинна"? Какая из них имеет место в реальной действительности и как это доказать? И что значит "истинная геометрия"? "Что есть истина?"
Уверенность в том, что математика содержит только абсолютные истины, абсолютно доказанные на основе абсолютных аксиом, была подорвана навсегда. В обстановке замешательства, вызванного появлением неевклидовых геометрий, концепции доказательства удалось остаться вне подозрений.
Новые проблемы
Теория бесконечных множеств к началу ХХ века стала источником беспокойства: в ней обнаружились трудности и противоречия. На этот раз под ударом оказались не изъяны в определениях и доказательствах, а логика доказательств. Как следует понимать утверждение о существовании какого-либо математического объекта? В конструктивных доказательствах существования приводится процесс построения объекта, но есть утверждения "должен существовать", "ложно, что не существует", - как с ними быть?
Можно ли применять логику доказательств, выработанную на конечных объектах, к бесконечным?
Относительно аксиоматической теории остались нерешенными вопросы:
можно ли доказать некоторое утверждение А и доказать его отрицание?
и как доказать, что этого не случится, то есть как доказать, что теория непротиворечива?
всякое ли истинное утверждение можно вывести из аксиом?
и как доказать, что это всегда возможно, то есть что теория полна?
можно ли в рамках аксиоматической теории считать доказанное истинным?
В ходе исследований оснований математики в рамках математической логики возник раздел, изучающий формализованные математические теории. Произошел еще один квантовый переход: появилась метаматематика. Этот термин синонимичен термину "теория доказательств". Логика и математика стали предметом изучения для метаматематики.
Линия Евклид - Лейбниц - Гильберт - Гедель
Современный формализованный (мета)математический язык оформлен в "Principia Mathematica" Расселом и Уайтхедом уже в начале XX века. Они уточнили понятие доказательства как вывода в некотором исчислении, однако предложенный подход к проблеме непротиворечивости не удовлетворил даже авторов.
Гильберт (1862-1943) выдвинул грандиозную программу аксиоматизации математики и физики и приступил к ее реализации. Гильберт полагал, что любое точно сформулированное утверждение можно доказать или опровергнуть средствами аксиоматической теории при условии, что теория непротиворечива. Иными словами, Гильберт сформулировал тезис полноты аксиоматической теории. Что касается непротиворечивости, то эту проблему тоже, казалось, можно будет решить. Линия Евклид - Лейбниц - Гильберт обещала триумфальный успех:
Немного больше о технологиях >>>
Опыты Араго и теория Френеля
Современная
наука не отрицает истинности Френелевской формулы частичного увлечения эфира
движущимися телами (средами) – «...и сейчас одного из наиболее важных явлений в
движущихся телах» [1]. В современной теории относительности формула Френеля
рассматривается как частный случа ...
Разработка интегрированного стартер-генератора на основе вентильно-индукторной машины
Рассматриваются
принципы работы стартер-генераторного устройства автономного объекта на базе
вентильно-индукторной машины. Проведено исследование режимов работы
вентильно-индукторного стартер-генератора на основе математического
моделирования. Предложено решение проблем расшире ...
