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第1页,共27页,星期日,2025年,2月5日三次数学危机和数学思想的四次解放无理数的发现微积分的诞生----贝克莱悖论集合论----罗素悖论非欧几何的诞生十九世纪初,三个力量出现了,一个是解五次代数方程碰钉子,需要考虑存在性定理。一个是非欧几何不矛盾,是逻辑而不是直觉在起作用。一个是数学分析不严格,产生荒谬的结果。在新的矛盾面前出现一些非构造性结果,也考虑一些无穷的问题。这时追求严密与追求实用构造两种倾向都有增长,不过一般数学家维持着微妙的平衡。第2页,共27页,星期日,2025年,2月5日数学哲学的三大流派从1900年到1930年左右,数学的危机使许多数学家都卷入到一场大辩论当中。他们看到这次危机涉及数学的根本,必须对数学的哲学基础加以严密的考察。在这场大辩论中,原来的不明显的意见分歧扩展成为学派的争论,以罗素为代表的逻辑主义,以布劳威尔为代表的直觉主义,以希尔伯特为代表的形式主义三大学派应运而生。第3页,共27页,星期日,2025年,2月5日逻辑主义罗素在1903年出版的《数学的原理》中对于数学的本性发表了自己的见解。他说:“纯粹数学是所有形如“p蕴涵q”’的所有命题类,其中p和q都包含数目相同的一个或多个变元的命题,且p和q除了逻辑常项之外,不包含任何常项。所谓逻辑常项是可由下面这些对象定义的概念:蕴涵,一个项与它所属类的关系,如此这般的概念,关系的概念,以及象涉及上述形式一般命题概念的其他概念。除此之外,数学使用一个不是它所考虑的命题组成部分的概念,即真假的概念。”第4页,共27页,星期日,2025年,2月5日逻辑主义的论点也不同程度被戴德金、弗雷格、皮亚诺、怀特海等人表达过。戴德金在1872年出版了《连续性及无理数》一文,在这篇文章中,他把有理数做为已知,进而分析连续性这个概念。为了要彻底解决这个问题,必须考虑有理数乃至自然数产生的问题。他认为应该建立在逻辑基础上,但没有实行。不加定义的概念有基本命题、命题函数、断言、或、否(非);这里讲的命题是指陈述一件事实或描述一种关系的一个语句,如“张三是人”,“苹果是红的”等等,由这些概念可定义逻辑上最重要的概念“蕴涵”。第5页,共27页,星期日,2025年,2月5日要想由逻辑推出数学,第一步是推出“数”来,这件事皮亚诺及弗雷格都做了。罗素在消除悖论之后,成功地用“类”来定义1。这个过程极为繁琐费力,一直到《数学原理》第一卷的363页才推出“1”的定义,而第二卷费了很大力气证明了n×m=m×n。第6页,共27页,星期日,2025年,2月5日在《数学的原理》及《数学原理》中,罗素的目标在于证明“数学和逻辑是全等的”这个逻辑主义论题,它可以分析为三部分内容:???1、每条数学真理都能够表示为完全用逻辑表达或表示的语言。简单来讲,即每条数学真理都能够表示为真正的逻辑命题。???2、每一条真的逻辑命题如果是一条数学真理的翻译,则它就是逻辑真理。???3、每条数学真理一旦表示为一个逻辑命题,就可由少数逻辑公理及逻辑规则推导出来。???这三方面不完全一样,罗素只是分别在各处用一条或两条表示过逻辑主义。由于哥德尔的不完全定理,3是错的,但是还可以坚持1和2。第7页,共27页,星期日,2025年,2月5日对逻辑主义致命打击的是哥德尔的不完全性定理,它证明了从逻辑并不能推出算术的正确性来,显然把数学全部化归为逻辑彻底失败了。但是,罗素等人的历史功绩是不可磨灭的,他们为数学奠定了逻辑基础。在一段时期内,《数学原理》是一部引导数学逻辑家的经典,至今它还有一定的意义。???逻辑主义也不是后继无人,英国的拉姆塞、美国的奎因都对逻辑主义作了进一步的发展。第8页,共27页,星期日,2025年,2月5日直觉主义直觉主义有着长远的历史,它植根于数学的构造性当中。古代数学大多是算,只是在欧几里得几何学中逻辑才起一定作用。到了十七世纪解析几何和微积分发明之后,计算的倾向大大超过了逻辑倾向。十七、十八世纪的创造,并不考虑逻辑的严格,而只是醉心于计算。第9页,共27页,星期日,2025年,2月5日极端的构造主义者,象克洛耐克否认无理数存在,否认连续函数,他认为任何东西部要有构造步骤或判断准则,但即使他本人的工作也不符合他自己的要求。法国数学家彭加勒等人是半直觉主义者,有人称为法国经验主义者。他们反对实无穷,反对实数集合,反对选择公理,主要因为他们认为根本不能进行无穷的构造。第10页,共27页,星期日,2025年,2月5日现代直觉主义真正的奠基人是布劳威尔,他于1881年2月27日生于荷兰奥弗西。1897年进入阿姆斯待丹大学学习,一直到1904年,他很快掌握了当时的数学并且发表关于几何第一个结果。他多少受曼诺利的影响,
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