來源
羅素在1903年出版的《數學的原理》中對於
數學的本性發表了自己的見解。他說:“純粹數學是所有形如‘p蘊涵q’的所有命題類,其中p和q都包含數目相同的一個或多個變元的命題,且p和q除了邏輯常項之外,不包含任何常項。所謂邏輯常項是可由下面這些對象定義的概念:蘊涵,一個項與它所屬類的關係,如此這般的概念,關係的概念,以及象涉及上述形式一般命題概念的其他概念。除此之外,數學使用一個不是它所考慮的命題組成部分的概念,即真假的概念。”
這種看法是羅素自己最早發表的關於
邏輯主義的論點。這種看法在以前也不同程度被戴德金、弗雷格、皮亞諾、懷特海等人表達過。戴德金在1872年出版了《連續性及無理數》一文,在這篇文章中,他把有理數做為已知,進而分析連續性這個概念。為了要徹底解決這個問題,必須考慮有理數乃至自然數產生的問題。他認為應該建立在邏輯基礎上,但沒有實行。
發展
弗雷格在1884年《算術基礎》中認為每個數是一個獨立的對象。他認為算術規則是分析判斷,因此是先驗的。根據這點,算術只是邏輯進一步發展的形式,每個算術定理是一個邏輯規律。把算術套用到自然現象上的解釋只是對所觀察到的事實的邏輯加工,計算就是推理。數字規律無須實踐檢驗即可套用於外在世界,而在外在世界、空間總體及其內容物,並沒有概念、沒有數。因此,數字規律實際上不能套用於外在世界,這些規律並不是自然規律。不過它們可以套用於對外在世界中的事物為真的判斷上,這些判斷即是自然規律。它們反映的不是自然現象之間的關係,而是關於自然現象的判斷之間的關係。
早在羅素髮現悖論之前,他在寫作《數學的原理》時就企圖把數學還原為邏輯,由於發現悖論,這個計畫遭到了困難。他發現消除悖論的方法之後,又開始具體實現他的計畫,這就是他和懷特海合著的《數學原理》。
既然羅素、懷特海的《數學原理》原來的目的是企圖把數學建立在邏輯的基礎上,因此,書一開始就提出幾個不加定義的概念和一些邏輯的公理,由此推出邏輯規則以及數學定性。
不加定義的概念有基本命題、命題函式、斷言、或、否(非);這裡講的命題是指陳述一件事實或描述一種關係的一個語句,如“張三是人”,“蘋果是紅的”等等,由這些概念可定義邏輯上最重要的概念“蘊涵”。
邏輯主義的運用
簡介
要想由邏輯推出
數學,第一步是推出“數”來,這件事
皮亞諾及
弗雷格都做了。羅素在消除悖論之後,成功地用“類”來定義1。這個過程極為繁瑣費力,一直到《數學原理》第一卷的363頁才推出“1”的定義,而第二卷費了很大力氣證明了n×m=m×n。
分析為三部分內容
在及《
數學原理》中,
羅素的目標在於證明“數學和邏輯是全等的”這個邏輯主義論題,它可以分析為三部分內容:
1、每條數學真理都能夠表示為完全用邏輯表達或表示的語言。簡單來講,即每條數學真理都能夠表示為真正的邏輯命題。
2、每一條真的邏輯命題如果是一條數學真理的翻譯,則它就是邏輯真理。
3、每條數學真理一旦表示為一個邏輯命題,就可由少數邏輯公理及邏輯規則推導出來。
這三方面不完全一樣,羅素只是分別在各處用一條或兩條表示過邏輯主義。由於哥德爾的不完全定理,3是錯的,但是還可以堅持1和2。
邏輯主義的缺陷
羅素認為邏輯主義的許多主要論點不是來自他本人,弗雷格就曾明確地表示過一些邏輯主義的觀點。但是,邏輯主義觀點儘管受到批判,羅素本人還一直堅持。在三十年代以後,還是有許多人發展邏輯主義。
邏輯主義從—開始就遭到批評,“因為如果數學只是一套邏輯演繹系統,那么它怎么可能反映廣泛的自然現象呢?它又怎樣能夠有創造力呢?它又怎樣能夠產生新觀念呢?”用維根斯坦的話說,數學就是同語反覆(重言式),結不出任何新知識。
羅素悖論的出現,使得這一派遭到的攻擊更大。彭加勒挖苦他們“邏輯主義的理論倒不是不毛之地,什麼也不長,它滋長矛盾,這就更加讓人受不了”。羅素—懷特海用了幾年時間寫出了《數學原理》論證了自己的觀點,仍不免遭到譏諷。彭加勒挖苦他們費很大力氣去定義1,說“這是一個可欽可佩的定義,它獻給那些從來不知道1的人”,別人也說這一套完全是中世紀的教條。更有人指出這種方法的人為性、煩瑣性。尤其是可化歸公理,顯然是硬加上的,沒有任何自然之處。儘管如此,邏輯主義總算還能自圓其說。
對邏輯主義致命打擊的是哥德爾的不完全性定理,它證明了從邏輯並不能推出算術的正確性來,顯然把數學全部化歸為邏輯徹底失敗了。但是,羅素等人的歷史功績是不可磨滅的,他們為數學奠定了邏輯基礎。在一段時期內,《數學原理》是一部引導數學邏輯家的經典,至今它還有一定的意義。
邏輯主義也不是後繼無人,英國的拉姆塞、美國的
奎因都對邏輯主義作了進一步的發展。