Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Сводка направлений в философии математикиСтр 1 из 13Следующая ⇒
Действительно, не все так безнадежно, и в уже цитированной выше работе X. Патнэм дает краткий перечень устаревших и новых взглядов в философии математики: логицизм (математика есть логика в чужом одеянии); логический позитивизм (математические истины суть истины благодаря правилам языка); формализм (теория множеств и неконструктивная математика суть просто «идеальное» — и само по себе не несущее смысла — расширение «реальной» — конечной и комбинаторной — математики); платонизм (согласно Геделю, реально существуют математические объекты, и человеческий ум имеет способность, отличающуюся в некоторой степени от восприятия, с помощью которой он приобретает все лучшую интуицию относительно поведения таких объектов); холизм (В. Куайн полагал, что математика должна рассматриваться не как отдельная наука, а как часть всей науки, и необходимость квантификации над математическими объектами в случае достаточно богатого языка для эмпирических наук есть наилучшее свидетельство в пользу «постулирования множеств с той же степенью обоснования, какую мы имеем при всяком онтологическом постулировании»; множества и электроны рассматривались Куайном на пару как нечто такое, что нужно постулировать в процессе научного исследования); квазиэмпирический реализм (идея, о том, что есть нечто аналогичное эмпирическому исследованию в чистой математике); модализм (мы можем переформулировать классическую математику таким образом, что вместо разговора о множествах, числах и других объектах будем просто утверждать возможность или невозможность определенных структур); интуиционизм (принятие математических утверждений как значимых, и в то же время отказ от реалистических посылок относительно истин, например бивалентности). Патнэм полагает, что следует отказаться от первых четырех направлений и продолжать исследования, которые представляют собой определенную смесь последних четырех направлений. Другие исследователи считают перспективными направления, которые в той или иной степени пересекаются с этими последними, но в некотором смысле (в другой классификации) являются самостоятельными. Так, Дж. Кетланд говорит о дополнении списка Патнэма еще тремя направлениями, полагая при этом, что в целом этот список, состоящий из 11 направлений, покрывает все направления в философии математики (10): номинализм (программа X. Филда); структурализм (программа С. Шапиро и М. Резника); натурализм (программа П. Мэдди). Само многообразие направлений не должно вызывать удивления, поскольку это довольно распространенное явление в современной аналитической философии. Действительно, важнейшим отличием описания того, что собой представляет нынешняя философия математики по сравнению с классической, является почти полная бесполезность устойчивой классификации. В этом отношении ситуация в философии математики похожа на ситуацию в аналитической философии вообще. Дж. Пассмор выразил свое ощущение этой ситуации такими словами: «Буйное, плохо вмещающееся в какие-либо рамки, невероятно разнообразное в целях и методах — можно ли надеяться описать, хоть и кратко, но в то же время с достаточным охватом англо-американское философское предприятие? Ответ на этот вопрос — невозможно. Столь много философов творят в наше время, столь много проблем поднято ими, и поэтому полнота больше не представляется разумной амбицией. Более скромное название моей книги, скажем Некоторые последние философские споры, слишком кратко описанные, было бы более подходящим названием в современном стиле» (11). Далее будет представлено краткое описание новых направлений в философии математики, которые появились за последнее время, будучи реакцией на «усталость» от классических направлений. Описание не претендует на полноту и очерчивает эти направления в самых общих чертах. Структурализм, номинализм, натурализм Из вышеперечисленных направлений рассмотрим только те, которые широко обсуждаются в нынешней литературе по философии математики. Прежде всего следует рассмотреть структурализм как одно из самых важных направлений современной философии математики. Ранним влиятельнейшим идеологом этого направления выступил Н. Бурбаки. Основными нынешними представителями структурализма являются П. Бенацерраф (12), С. Шапиро (13) и М. Резник (14). А. Структурализм Платонистская посылка о существовании независимых от человеческого сознания четко определенных объектов является весьма уязвимой с точки зрения современной философии математики. В частности, критике подвергается платонистское утверждение о том, что имеется единственная последовательность абстрактных объектов, которые представляют собой натуральные числа. Отказ от этого утверждения характерен для широко известного направления, называемого структурализмом. Правда, при обсуждении этого направления следует иметь в виду две вещи. Во-первых, сам термин «структурализм» является настолько широким, что его надо понимать здесь в специальном смысле философии математики. Но даже и здесь этот термин имеет расширительное значение благодаря программе Н. Бурбаки. Во-вторых, это философское направление еще не приобрело окончательных очертаний, и скорее, это некоторая перспективная программа исследований. Структурализм является реакцией на проблему неединственности представления математических объектов. Проблема может быть описана так: платонисты утверждают, что математика говорит об объектах, но мы ничего не можем знать об этих объектах, кроме того, что они соотносятся друг с другом определенным образом. Если математические объекты должны иметь некоторые свойства сами по себе, тогда эти свойства скрыты от математиков и не важны для них. Например, какие конкретные объекты мы можем назвать натуральными числами? Начиная с работ Фреге, Рассела и Уайтхеда, числа считаются множествами. В этом смысле можно было бы сказать, что натуральными числами мы можем назвать множества. При этом множества могут трактоваться как те самые объекты, которые требуются для платонистской картины. Для этого надо, чтобы редукция натуральных чисел к множествам была единственной, т.е. каждому натуральному числу должно соответствовать определенное множество. Но как раз это условие не может быть выполнено. Бенацерраф первым указал на это обстоятельство. Аргументация Бенацеррафа опиралась на тот факт, что теоретико-множественное моделирование чисел не является единственным. Существуют известные версии перевода чисел во множества Фреге — Рассела, фон Неймана, Цермело и др. Эта ситуация приводит к вопросу, чем же на самом деле являются числа, и вопрос этот относится не к математике, а к философии, будучи типичным онтологическим вопросом. В конце концов, «философия математики... есть онтология математических объектов»15. Однако такие вопросы не оказывают на математику никакого влияния. «Особенность математики состоит в том, что она рассматривает только некоторые существенные свойства ее объектов, считая остальные не относящимися к делу. Один из этих несущественных вопросов — об онтологии формальной системы... мы должны принять нечто аналогичное принципу терпимости Карнапа в отношении онтологических вопросов» (16). Продемонстрируем неединственность теоретико-множественной экспликации понятия числа. Э. Цермело предложил следующую экспликацию натуральных чисел. В качестве 0 берется пустое множество Ø, а в качестве операции последующего элемента Sx — единичное множество, членом которого является предыдущий элемент, т.е. Sx есть {х}. Натуральный ряд чисел в теоретико-множественной версии Э. Цермело выглядит так: 0 1 2 3... Ø { Ø } {{ Ø }} {{{ Ø }}} … Таким образом, числа являются множествами определенного рода. Такой вывод следует из наличия вполне удовлетворительной экспликации чисел. Число 3 «в реальности» есть множество {{{ Ø }}}. Дж. фон Нейман предложил в качестве 0, как и в версии Цермело, пустое множество Ø, a Sx определил как х {х}. Тогда натуральный ряд выглядит следующим образом: 0 1 2 3 … Ø { Ø } {Ø, { Ø }} { Ø, { Ø }, (Ø, { Ø }}}...
Таким образом, теперь число «три» оказывается множеством {Ø, {Ø }, {Ø, {Ø }}}. Ясно, что множество {{{Ø }}} отлично от множества {Ø, {Ø }, {Ø, {Ø }}}. Больше того, в теории чисел имеются такие утверждения, которые переводятся в истинное теоретико-множественное утверждение в версии фон Неймана, и в ложное утверждение в версии Цермело, например «3 5». Можно предположить, исходя из онтологических соображений о природе числа, что лишь одна из теоретико-множественных версии числа является правильной. Но как выделить некоторое множество, о котором можно с уверенностью сказать, что именно оно, и никакое другое, указывается некоторым числом? Оказывается, по всем математическим параметрам версии равноправны, и нет никаких аргументов, которые могли бы указать на «правильную» версию. Следовательно, ни одна версия не имеет никаких преимуществ перед другими. Остается заключить, что отличающие условия всех версий правильны, и тогда мы просто не можем сказать абсолютно, что же такое числа. Во всяком случае, мы можем заключить, что числа вовсе не должны быть множествами. На вопрос о том, почему числа не могут считаться определенными множествами, в общем дается два ответа. Один из ответов, предлагаемых в структурализме, состоит в том, что числа вообще не объекты, и поэтому цифры как сингулярные термины сопоставляются с различными множествами без оглядки на то, как сопоставляются числа и множества. Знаки, представляющие цифры, не указывают на абстрактные объекты-числа и функционируют в знаковой системе независимым образом. Реальный мир представлен в науке теоретическими схемами, и любой вариант реализма в отношении теорий утверждает истинность предложений теории об объектах этой теории, а также то, что термины теории указывают на эти объекты. Объектами в реалистической схеме могут быть как материальные предметы, так и абстрактные объекты платонистского толка. Цель аргументации Бенацеррафа может состоять в том, чтобы отвергнуть платонизм, показав возможность математики без предположения о существовании абстрактных объектов. Главная проблема для Бенацеррафа в этом случае — объяснить, как знаки-цифры выполняют все то, что делают по платонистской версии математики числа. Рассмотрим понятие объекта с точки зрения его функционирования в системе. Главный признак существования объекта — наличие у элементов структуры системы знаков свойств, независимых от свойств структуры. Объект можно отличить от других объектов, если имеются процедуры его индивидуализации, которые не должны зависеть от роли, которую объект играет в рамках структуры. Аргумент Бенацеррафа состоит в том, что числам нельзя приписать подобную индивидуальность, потому что, будучи представлены в системе цифрами, они не известны нам помимо цифр. Но цифры являются частью структуры, и их индивидуальность не есть индивидуальность объекта, поскольку роль знака в системе определяется особенностями структуры системы. Действительно, «быть числом 3 — это не больше и не меньше, чем иметь предшествующими числами 2 и 1, и возможно, 0, и иметь последующие числа 5, 6 и т.д. И быть числом 4 — значит не больше и не меньше, чем иметь в качестве предшествующих чисел 1, 2 и 3, и последующими 5 и 6 и т.д....Любой объект может сыграть роль числа 3, то есть, любой объект может быть третьим элементом некоторой профессии. Особенностью числа 3 является как раз то, что...оно представляет собой отношение, которое любой член прогрессии имеет к остальной части прогрессии» (17). Числа, с этой точки зрения, вообще не объекты, а знаки специфической знаковой системы с определенными законами. Все свойства чисел, определяемые этими законами, принадлежат знаковой системе, и среди свойств нет таких, которые характеризовали бы нечто, выходящее за рамки взаимоотношений элементов структуры. Природа элементов структуры не имеет никакого значения. Определение чисел, по Бенацеррафу, есть совокупность некоторых условий, относящихся не к элементам структуры, а к отношениям, определенным на ней. «Если мы отождествим абстрактную структуру с системой отношений... мы получим арифметику, разрабатывая свойства отношения меньше-чем, или всех систем объектов (то есть, конкретных структур), обнаруживающих эту абстрактную структуру» (18). Итак, индивидуальность знака в системе определяется его функциями в системе, т.е. по природе своей определяется структурой в системе. А вот индивидуальность объекта, как уже было сказано выше, не зависит от структуры. При этом структура понимается как система отношений на совокупности объектов. Теперь центр тяжести переносится на понятие структуры. Почти всеми признается, что математика состоит из структур. Но что такое структура с онтологической и эпистемологической точек зрения? И является ли это понятие более простым или удобным, или более фундаментальным, чем понятие абстрактного объекта? Это тот самый вопрос, который пытаются разрешить М. Резник и С. Шапиро в целой серии влиятельных статей и книг. Н. Бурбаки полагал, что понятие структуры является более фундаментальным, чем все остальные понятия математики. Сходным образом формулируются посылки Резника и Шапиро. Если структура понимается как область объектов с определенными отношениями между ними, т.е. как структура, изучаемая в математической логике, то тогда нужно иметь в виду, что в математической логике структура определяется теоретико-множественным образом. Но в этом случае следует весьма радикальное заключение, что теория множеств представляет собой дисциплину наравне с другими ветвями математики, но никак не основанием всей математики, т.е. теория множеств изучает одну из множества возможных структур. Например, арифметика — исследование не натуральных чисел, а «натуральных структур». Все это означает, что в этом случае нам нужно определение структуры, которое само не является теоретико-множественным понятием. Шапиро описывает структуру как «возможную систему объектов, находящихся в определенных отношениях друг к другу, когда игнорируются те свойства объектов, которые несущественны для этих отношений». Например, в аксиоматической теории множеств Цермело — Френкеля игнорируется все, кроме отношения членства в множестве. Отметим, что это лишь описание понятия структуры, а не определение. Структуралисты в философии математики избегают давать подобные определения, поскольку само понятие структуры не очень подходит на роль базисного онтологического понятия, и в то же время не снимает эпистемологические проблемы. Понятие структуры не решает, а скорее, «рассасывает» эти проблемы в духе виттгенштейновской терапии. Несмотря на определенный радикализм, структурализм является лишь модификацией того, что Ч. Чихара назвал «буквалистской точкой зрения». Буквализм состоит в том, что экзистенциальные утверждения математики не отличаются по своей структуре от экзистенциальных утверждений эмпирических наук. Обоснование этого тезиса состоит в том, что математические утверждения делаются в терминах экзистенциальных кванторов логики первого порядка, и поэтому буквально и прямо утверждают существование математических сущностей. И поскольку структура математических утверждений в понимании структуралистов остается именно такой, перед ними встают все те же проблемы, которые они предпочли бы видеть «рассосанными». Действительно, «буквализм» такого структуралиста, как Резник, заключается в двух идеях. Во-первых, логическая форма математических утверждений должна пониматься буквально, и, во-вторых, семантика математических утверждений должна быть семантикой естественных наук. В противном случае нельзя будет говорить об истинности математических утверждений, а без этой посылки невозможно ничего сказать о математических объектах. Эти проблемы могли бы быть игнорированы, если бы не общепринятое, разделяемое и структуралистами, убеждение в том, что математические утверждения истинны. Б. Номинализм Подлинно радикальным взглядом в этом отношении является номинализм X. Филда, который полагает математические утверждения ложными19. X. Филд считает, что математических объектов не существует, что стандартная математика ложна, но при этом он стремится сохранить математическую практику. Для этого он снабжает физическую реальность значимой математической структурой и описывает физические версии анализа. Математические утверждения типа «континуум-гипотезы» оказываются утверждениями об областях пространства и времени. Такая позиция возможна лишь при некоторой сильной версии номинализма. Техническим средством выражения такого номинализма является так называемая теорема консервативности, суть которой в том, что любое номиналистическое заключение, которое может быть выведено с помощью математики из номиналистической теории, может быть сделано без помощи математики, с одним лишь использованием логики. Таким образом, в математической практике делается указание на математические сущности, но нет необходимости верить в существование таких вещей, поскольку указание подобного рода не требует признания математических утверждений истинными. Филд полагает математические теоремы просто ложными, а математические объекты — полезными фикциями, которые в теоретическом смысле вполне устранимы. Теория Филда не только радикальна, но и в значительной степени парадоксальна, так как соединяет в себе логицизм и номинализм. Логицизм виден в самой «теореме консервативности», согласно которой математический вывод можно в принципе заменить более длинным логическим выводом. Под номиналистической теорией Филд понимает теорию, в которой кванторные переменные ограничены нематематическими сущностями. Другими словами, нелогический словарь номиналистической теории не пересекается со словарем математической теории и, значит, абстрактные объекты математики избегаются. Более точно, пусть N— номиналистическая теория первого порядка, a ZF—теория множеств Цермело — Френкеля. Тогда может быть показано, что если N+ZF дает S, тогда N дает S. Тезис Филда состоит в том, что математика является консервативным расширением номиналистических истин. Но значит ли это, что математика лишь «добавка», позволяющая сократить длинные логические выкладки, которые в принципе могли бы быть получены и без математики? Другими словами, верно ли, как Филд полагает, что использование математики есть уступка физиологической и психологической ограниченности человека? Это определенно неверно, потому что консервативные расширения несут все-таки новую информацию. Сами методы расширения, хотя бы и консервативного, таковы, что позволяют делать обобщения, которые не могут быть сделаны в расширяемой области. Действительно, консервативность подобного рода характерна для различных областей математики. Так, Г. Такеути показал, что аналитическая теория чисел, использующая полностью комплексное поле, есть консервативное расширение над элементарной теорией чисел20. Хотя этот результат интересен и важен, никто не считает аналитические методы устаревшими. Аналитическая теория позволяет делать такие классификации, которые не могут делаться элементарной теорией. Эта большая выразительная сила является причиной того, что доказательства в аналитической теории чисел выглядят «проще». То же относится к первому доказательству теоретико-числовой теоремы о распределении простых чисел. («Первое доказательство» было дано Ж. Адамаром и Ш. Валле-Пуссеном, последующие даны П. Эрдешем и А. Селбергом без использования дзета-функции; эти последние доказательства «элементарны», хотя этот смысл элементарности отличается от того, какой имеется в виду в доказательствах Такеути.) Номиналистическая программа в первую очередь является программой онтологической. Номиналисты не признают абстрактных объектов, полагая, что реальным существованием обладают лишь физические объекты, или более точно, единичные конкретности (в противоположность универсалиям). Вклад в упрощение, который вносится консервативным расширением, может быть оспорен Филдом на том основании, что, скажем, упрощение теории распределения простых чисел дается ценой увеличения в онтологии. Комплексные числа несчетны, а целые — счетны. Номиналист признает счетные совокупности (скорее, даже конечные), и никак не признает несчетные. Но онтологические соображения вряд ли играют какую-либо роль в математике, где «более простые доказательства» являются подлинным вкладом в теорию. Кроме того, для того чтобы отказаться от приобретений, полученных в ходе консервативного расширения, требуются какие-то дополнительные мотивы, кроме установления самого факта консервативности расширения. Филд понимает это обстоятельство, и считает, что апелляция к исходному ядру, которое подвергается консервативному расширению, будет успешной, если номиналистическая переформулировка будет «разумно привлекательной». Дж. Таппенден отмечает в этой связи, что «любая теория может быть заменена эквивалентной " номиналистической" подтеорией: для этого надо просто убрать (с помощью грубой силы или с помощью теоремы Крэйга) все предложения, кроме тех, которые удовлетворяют подходящим образом выбранному словарю. Но результирующая теория будет столь дезорганизована, что от нее не будет никакой практической пользы. Не может быть выведено никакого философского следствия из наблюдения, что хорошая теория в принципе может быть заменена практически бесполезной теорией, как бы эта последняя теория ни была привлекательной философски» (21). Таким образом, номиналистическая программа Филда оказывается не столь привлекательной.
В. Квазиэмпирический реализм Квазиэмпирический реализм представляет собой широкое направление, в значительной степени связанное с натурализацией математики, которая в свою очередь связана с натурализацией эпистемологии. Не претендуя на общность, можно проиллюстрировать квазиэмпирический реализм реалистической программой П. Мэдди. Она считает, что предполагаемые платонистскими сущности могут быть доступны обычному восприятию. На этом мы остановимся чуть позже. Мэдди полагает, что математики имеют чувственный контакт с множествами в математическом смысле, а не просто с совокупностями материальных вещей. Стандартная точка зрения состоит в том, что множества являются абстрактными объектами, что и позволяет математикам рассматривать такие объекты, как пустое множество, в качестве базиса для построения всей иерархии множеств. Таким образом, речь идет о возможности причинного указания на абстрактные объекты, что напоминает с первого взгляда крайний платонизм К. Геделя. Однако позиция Мэдди более эмпирична. При указании на объект подразумевается стандартная семантика, а именно, что указание осуществляется сингулярным термином, или же собственным именем, в то время как предикаты, или общие термины, не указывают объектов, а истины о них, обозначая род объектов. Мэдди полагает, что, имея некоторый эмпирический опыт в отношении материальных совокупностей, мы образуем общий термин, родовое понятие, которое указывает на множество как абстрактный объект. Тогда возникает важнейший вопрос о пространственно-временной локализации указываемого общим термином объекта. Мэдди полагает, что абстрактные сущности математики подобны физическим сущностям, и поэтому возможен прямой перцептуальный доступ к ним. Мэдди отличает совокупность физических вещей, скажем, груду камней, от множества тех же самых камней. Отличие состоит в том, как соотносится камень с грудой камней, и как он соотносится с множеством камней. Каждый камень сделан из физического материала, который и образует части физической совокупности. Но никакой камень не является членом физической совокупности, потому что физическая совокупность не имеет членов. Здесь Мэдди апеллирует к идее, что множество (и членство в нем) есть результат деятельности сознания, образования в уме концепции множества. Камень является членом множества, и именно отношение членства делает его таковым. И в этом смысле множество абстрактный объект, а физическая совокупность — нет. Но из такой трактовки следует чрезвычайно важный вывод квазиэмпирического толка: множество камней локализовано точно в том месте, в котором локализована физическая совокупность. Это в высшей степени непривычная трактовка понятия абстрактного объекта. Физические совокупности не имеют членов, в то время как множество определяется отношением членства. Именно по этой причине множество является абстрактным объектом, который, тем не менее, предполагается локализованным в том же месте пространства, в котором локализована физическая совокупность. Следует еще раз подчеркнуть, что подобная трактовка множеств возможна за счет эпистемологических трактовок восприятия, развитых в самое последнее время. Так, согласно одному из определений, субъект Р воспринимает объект К в месте H, если и только если, во-первых, имеется объект, принадлежащий виду К в месте H, во-вторых, Р приобретает перцептуальное знание о виде К, и, в-третьих, объект в месте H включен в процесс порождения состояния перцептуальной веры подходящим причинным образом. Не входя в подробности этого определения, отметим, что оно является лишь одним из нескольких подходов к определению перцептуального восприятия, и не ясно, в какой степени трактовка Мэдди множеств как перцептуально воспринимаемых объектов будет оправданной при других определениях восприятия. Действительно, при других определениях возникает основное препятствие пути принятия платонизма, т.е. тезиса о реальном существовании абстрактных объектов, поскольку причинная связь между ними и субъектом представляется невозможной. В трактовке же Мэдди при таком определении восприятия нет существенного различия между восприятием груды камней и множества камней. Хотя восприятие множества камней является актом ментальным, а восприятие груды камней — актом чувственным, трудно провести грань между двумя когнитивными способностями человека. Это нарушает традиционную для философии дихотомию между чувственным и рациональным, и единственным способом отказа от этой дихотомии для Мэдди представляется постулирование специальной когнитивной способности к определению именно «множеств» в отличие от груды. Ч. Чихара резко критикует точку зрения Мэдди, согласно которой мы можем буквально «видеть» множества (22). Первым контрпримером служит случай единичного множества. Пусть в помещении имеется один физический предмет, скажем, камень. С точки зрения здравого смысла, в этом помещении ничего больше нет, однако с точки зрения Мэдди существует еще множество, единственным членом которого является камень. Множество есть абстрактный объект, а камень — физический объект, и согласно Мэдди оба расположены в одном и том же месте. Традиционно множество рассматривается как универсалия, лишенная локализации во времени и пространстве. Универсалия с локализацией в пространстве представляет значительные трудности для философии. Поскольку порождение множеств осуществляется замыканием единичного множества (далее в книге об этом будет сказано более пространно), вместо одного камня и одного множества мы имеем один камень и бесконечное число множеств. Однако в пользу такого взгляда нет эмпирических свидетельств. Больше того, такой взгляд противоречит интуиции, и имеет просто неправдоподобные следствия. Еще более трудным становится понимание позиции Мэдди в случае бесконечных множеств, которые невозможно сопоставить с конечными физическими совокупностями. Перед Мэдди встает в высшей степени традиционная проблема понимания природы математической абстракции. Квазиэмпирический подход Мэдди ставит целью сделать более приемлемым с философской точки платонизм, который является «рабочей философией математика».
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-05-29; Просмотров: 707; Нарушение авторского права страницы