哥德尔不完备性定理
我们上中学做的数学证明题,一般我们都需要利用定理。那证明定理的依据都是什么呢?
- 有的是之前已经被人证明了的定理。那最初的定理是从哪来的呢?
- 最初的定理就不叫定理了,叫“公理”。公理无需证明,是人们普遍认可的东西。
比如说,“两点之间只能有一条直线”,这就是一条公理。
数学家先认可几条公理,然后在公理的基础之上证明各种定理,数学大厦就算建立起来了。
比如欧氏几何学,总共才只有五条公理。
1931年的一次会议上,一个25岁的年轻人,哥德尔,做了一个报告,说他证明了一个有关自然数公理系统的定理。据说当时冯·诺依曼就在报告现场,冯·诺依曼听完哥德尔的报告之后说了一句话:“全完蛋啦(It’s all over)!”
下面这张图是一本漫画书(Logicomix)中的一页,表现了当时哥德尔报告的情景 ——
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哥德尔证明了,在自然数的公理系统中,不但你们想要的那种机械化的证明不存在 —— 而且对有些命题来说,连“证明”本身,都根本就不存在!
这就是“哥德尔不完备性定理”。这个定理说,只要自然数的公理系统只有有限条公理,那么就一定存在一些命题,你既不能用这些公理证明它是对的,也不能判断它是错的。
也就是自然数的公理系统是不完备的。数学家的整个世界观都崩塌了
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