[personal profile] posic
Когда говорят, что математика является априорной наукой, на самом деле могут иметь в виду одно из двух (как минимум) утверждений.

Первое состоит в том, что математическое знание заведомо предшествует всякому целенаправленному экспериментированию или систематическому наблюдению внешнего (по отношению к человеческому разуму) мира. По крайней мере в идеале, математические утверждения окончательно доказываются или опровергаются внутри головы каждого отдельно взятого математика. Почему в таких условиях математики сравнительно легко разрешают свои разногласия о правильности доказательств -- вопрос отдельный (на самом деле это здесь давно и убедительно объяснил [livejournal.com profile] avva).

В таком понимании тезис об априорности математики представляется абсолютно бесспорным. В качестве иллюстрации можно указать на проблему компьютерных доказательств (см. по предыдущей ссылке). Тут дело даже не в том, принимать ли компьютерные доказательства или отвергать их. Достаточно заметить, что чисто умозрительное доказательство при прочих равных всегда является более предпочтительным, чем доказательство, использующее компьютерный счет. Даже если перепроверить компьютерный участок на множестве разных машин, компиляторов, языков программирования и т.д., все равно останется желание заменить его человеческим рассуждением.

Второе, гораздо более сильное утверждение о математике как априорной науке состоит в следующем: математика занимается дедуктивным выводом следствий из самоочевидных, неоспоримых аксиом (или, в другом варианте, конструкций). Предположительно, такие аксиомы должны происходить из рефлексии. Вот этот тезис представляется весьма спорным. Я не хочу сказать, что он заведомо неверен; скорее, я просто не знаю, что это за аксиомы такие.

Какие неопровержимые аксиомы? С одной стороны, в отдельных областях математики словосочетание "система аксиом" употребляется как почти синонимичное словам "важное определение". Такие аксиомы отличаются продуктивностью, объяснительной силой, и т.д., но никто не предполагает за ними никакой самоочевидности.

С другой стороны, имеются аксиоматики теории множеств, используемые в качестве "оснований математики". Даже не касаясь вопроса о том, в каком смысле аксиомы ZFC и им подобные можно считать "бесспорными" (а как же интуиционисты?) или "неопровержимыми" (а что мы будем делать, если снова обнаружатся противоречия? а на чем может быть основана уверенность, что их там нет?) -- достаточно сделать одно простое замечание. Мне кажется, что очень и очень немногие современные математики сколько-нибудь ясно представляют себе, что это за аксиомы такие и с чем и едят. Я, например, не отношусь к числу этих математиков... Собственно говоря, общеизвестной является только одна аксиома -- та единственная, которая иногда применяется в математических работах, не связанных непосредственно с основаниями. Это аксиома выбора.

Date: 2002-06-19 03:11 am (UTC)
From: [identity profile] toshick.livejournal.com
Математика, конечно, априорная наука. Но:

1) выбор первоначальных аксиом произволен (с учетом того, что от этого выбора зависит богатство теории, конечно);
2) выбор направления развития произволен - грубо говоря, развивать ли евклидову геометрию или лобачевскую ?

Естественно, этот выбор диктуется потребностями человеческой деятельности. В результате, развитые направления математики приблизительно соответствуют практическим потребностям - с расширениями, диктуемыми логикой развития формальных теорий ;-).

PS Реальное движение было, конечно, не прямолинейным - аксиоматика подбиралась и уточнялась постепенно.

Date: 2002-06-19 08:34 am (UTC)
From: [identity profile] posic.livejournal.com
> Естественно, этот выбор диктуется потребностями человеческой деятельности.

Это, как я понимаю, неверно просто исторически. Большая часть математики возникла и развивалась вне всякой связи с потребностями практики. Разве греки занимались математикой для какой-то практической пользы? Лобачевская геометрия была придумана не ради приложений. Даже дифференциальное-интегральное исчисление развивалось для целей какой-нибудь астрономии, практически абсолютно бесполезной. Люди просто удовлетворяли свое любопытство; или это было у них как-то связано с религией. Практические приложения появились гораздо позже.

То же самое сейчас происходит. Задачи о полиномиальных уравнениях и теория Галуа, которая из них выросла, кажется, никогда не имели никаких приложений и до сих пор не имеют. Но это самая жемчужина математики. Современная теория чисел, топология, алгебраическая геометрия почти не имеют приложений (не считая связей со струнной физикой, которая тем более не имеет приложений). Вообще практическая польза бывает очень редко и непредсказуемо.

Date: 2002-06-19 09:24 am (UTC)
From: [identity profile] bbb.livejournal.com
Думаю, "потребности человеческой деятельности" - не тождественны "потребностям практики", если под последними понимать что-то типа сопромата или землемерия. Если лобачевские греки что-то придумывали - значит, у них были потребность в такой деятельности. Любопытство, эстетический интерес (подозреваю, у греков он играл большую роль), любовь к разрешению головоломок - все это вполне реальные потребности.

В этом плане система, построенная на нелепых (то есть очевидно противоречивых) посылках просто оказывается неинтересной.

Date: 2002-06-19 09:58 am (UTC)
From: [identity profile] posic.livejournal.com
Про потребности деятельстности -- да, так я согласен, конечно. Но это ведь тавтология...

Очевидно противоречивые системы аксиом никому не нужны, разумеется. Вопрос в том, какие из множества не очевидно противоречивых (по всей видимости, непротиворечивых) систем аксиом математики изучают и почему. Один из ответов состоит в том, что аксиомами объявляются те свойства, которые используются в каких-то рассуждениях.

Date: 2002-06-19 10:12 am (UTC)
From: [identity profile] bbb.livejournal.com
> Вопрос в том, какие из множества не очевидно
> противоречивых (по всей видимости, непротиворечивых)
> систем аксиом математики изучают и почему.

Но это уже не относится к вопросу об априорности или неаприорности математики. Ведь изучение "очевидно противоречивых" систем аксиом - не менее математично, чем изучение систем "по видимости, непротиворечивых".

То есть от вопроса о, так сказать, природе и принципах науки автомобилестроения вы ушли к вопросу о том, почему машины делают из стали, алюминия, даже пластмассы, а вот из кирпича - не делают.

Date: 2002-06-19 10:55 am (UTC)
From: [identity profile] posic.livejournal.com
> Ведь изучение "очевидно противоречивых" систем аксиом -
> не менее математично, чем изучение систем "по видимости,
> непротиворечивых".

[выше вы писали]
> Так как "математика", выстроенная на нелепых посылках,
> быстро обнаруживает свою противоречивость, то она и не
> развивается - хотя, строго говоря, это такая же математика,
> как и любая другая.

О нет, нет, нет. Если в системе аксиом обнаружилось противоречие, то после этого из нее немедленно выводится любое утверждение. Так устроены формальные правила логики (по крайней мере, общепринятной математической логики). То есть противоречивые системы аксиом бессодержательны именно с математической точки зрения. Если найдено противоречие -- все, конец. Дальше нечего изучать.

Например, если в принятых ныне основаниях математики -- аксиоматиках теории множеств -- вдруг обнаружится противоречие, то дальше пользоваться этими основаниями будет никоим образом нельзя. ЕСЛИ БЫ целью математики на самом деле был дедуктивный вывод следствий из этих аксиом, то с обнаружением противоречий все здание математики рухнуло бы целиком. К счастью, на самом деле цель математики вовсе не в этом...

Date: 2002-06-19 11:27 am (UTC)
From: [identity profile] bbb.livejournal.com
Вот обнаружение этих противоречий, эксплицирование их, демонстрация того, что из них можно вывести все что угодно - это и есть математика.

Date: 2002-06-19 12:01 pm (UTC)
From: [identity profile] posic.livejournal.com
Это есть приложения математики к экономике, направленные на опровержение других приложений математики к экономике...

Лет восемь назад, помнится, я разглядывал в газетах графики с цифирками, что мол промышленное производство упало наполовину против такого-то года и прочее. Вот, думал я, надо бы понять, как они это вычисляют; наверное, должен быть какой-то правильный индекс, удовлетворяющий условиям; а иначе зачем бы люди этим занимались вообще? Жалко, думал я, что в газете не приводятся подробности. Но сесть и разобраться поленился.

Date: 2002-06-19 02:00 pm (UTC)
From: [identity profile] toshick.livejournal.com
"Практические потребности", конечно, надо понимать расширительно (хотя и не настолько, как предлагает bbb ;-): желание объяснить движение звезд столь же основано на реальности, сколь и желание рассчитать площадь участка.

С греками очень интересно. Это вообще был очень соревновательный народ - Зайцев считает, что от их соревнований в спорте и пении вообще пошла вся наша сумасшедшая цивилизация. По этой теории, греки занимались математикой в первую очередь ради того, чтобы превзойти друг друга. Но откуда греки вообще узнали, что такое геометрия ? От египтян и вавилонян, которые такими глупостями как теоремы не увлекались. Совсем недавно для меня был легким шоком тот факт, что, оказывается, мы точно знаем имя человека, впервые решившего, что в математике надо что-то доказывать. Это Фалес, три доказанных им теоремы звучат довольно забавно сейчас, вроде: "диаметр делит окружность на две равные части". А Евклид жил всего лет на триста позднее ...

Неевклидовы геометрии как раз отличный пример - с одной стороны, евклидова, соответствующая наблюдаемому, разработана очень серьезно, достаточно вспомнить школьный курс и попробовать вспомнить аналогичные теоремы из неевклидовых геометрий, с другой стороны, логика развития математики привела к постановке вопроса о пятом постулате - и вот они, неевклидовы.

То же и с уравнениями - полезность решения квадратного уравнения трудно оспаривать, а полиномиальные уравнения высших степеней - естественное развитие. Вот каким образом Галуа нашел связь с придуманными им группами я, честно говоря, не понимаю. Алгебраическая геометрия - я правильно понимаю, что это теория линейных операторов ? Так у нее множество применений в механике, теории устойчивости и оптимизации. У топологии - тоже. А вот теория чисел это, видимо, цветок на пустом месте.
Конечно, в дебрях современной алгебры (в которой я совсем не разбираюсь) должны быть совсем не имеющие интерпретаций в нашем мире вещи, но я списал бы это на "логику развития" и "соревновательный дух".

Интресно, как сравнить количественно ? Очевидно, что если сравнивать объем литературы по математике, имеющей и не имеющей применения, первая возьмет массой, причем с огромным превосходством (а Вы можете сузить определение "математики" ;-). Можно ли считать, что остальная математика существует благодаря ей ? Вопрос сложный, но мне представляется, что это скорее так, чем наоборот.

Date: 2002-06-19 02:28 pm (UTC)
From: [identity profile] posic.livejournal.com
Галуа, мне кажется, не придумал группы как таковые. Он придумал группы перестановок корней полиномиального уравнения, они же группы автоморфизмов числовых полей. С их помощью можно выяснить, решается ли в радикалах данное конкретное уравнение. Абстрактное понятие группы появилось гораздо позже.

> Алгебраическая геометрия - я правильно понимаю, что это теория линейных операторов ?

Абсолютно неправильно. То, о чем Вы говорите, называется функциональный анализ. Алгебраическая геометрия -- это такая наука, что можно закончить мех-мат МГУ и никогда не слышать о ее существовании. А теория чисел, она же арифметика, есть самая главная из всех математических наук, и когда гипотезы Римана будут доказаны, математика прекратит течение свое, как справедливо замечал мне один великий русский математик. Это не говоря о том, что простые числа все-таки применяется в компьютерах.

Date: 2002-06-20 11:17 am (UTC)
From: (Anonymous)
finite fields and their applications
http://caislab.icu.ac.kr/~hcpark/link/elliptic_people.html

Date: 2002-06-20 11:40 am (UTC)
From: [identity profile] posic.livejournal.com
Конечные поля -- это совсем простая математика.

Date: 2002-06-21 03:20 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Теория чисел нашла очень важное и неожиданное применение в криптографии, например. Вся современная криптография завязана на теории чисел.

Date: 2002-06-21 05:31 am (UTC)
From: [identity profile] posic.livejournal.com
Погодите. На какой теории чисел она завязана? Как я понимаю, там используются элементарные результаты о простых числах (в кольце Z). Аноним дал ссылку на эллиптические кривые над конечными полями в теории кодирования. Что-то еще? Все-таки современная арифметика начинается с теории полей классов, как минимум.

Re:

Date: 2002-06-21 11:05 am (UTC)
From: [identity profile] avva.livejournal.com
Этого я не знаю -- всегда оставался дилетантом в этой области.

Profile

Leonid Positselski

December 2025

S M T W T F S
 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 1213
1415 16 1718 19 20
21 22 23 2425 2627
28293031   

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Dec. 26th, 2025 11:04 pm
Powered by Dreamwidth Studios