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欧式几何的逻辑缺陷

(2007-10-19 15:28:14)
标签:

哲学

 

 

欧式几何的逻辑缺陷

欧几里德几何自诞生两千多年来,因其论证的严密性而被誉为完美无瑕。但到了19世纪,由于非欧几何的创立,大大提高了公理化方法,数学的严格性标准大为提高,从而欧几里德几何的逻辑缺陷逐渐暴漏出来了,具体将有以下几点:

1、   在欧式几何中用了重合法来证明全等:

在重合法中,首先使用了运动的概念,这样就定性了欧氏几何属于经验综合知识,他与人的经验有关,不属于纯粹知识。因此没有逻辑根据,他在证明中,移动图形,且默认为图形的性质不变,这在物理经验中是需要非常多的约束条件的,而欧几里德只是默认,并没严格的初始约束条件,因此逻辑上的严格性有问题。

2、  几何中的某些定义,不能自在自为自足,有时甚至使用未加定义的概念。而有些被定义的概念往往是多余的,含糊不清。 对一些不能定义的初始条件反而定义,甚至是不严格的定义。如:点、线、面等等初始概念就不应该定义,反而不严格的定义。

3、  引用从未提起过,且未被发觉的假定。

4、  证明不严格,许多定理的证明都依赖于感性直观,通过对图形的直观来证明。缺乏对直观与抽象的区别,过分依赖于感性直观。许多知识都是经验中的知识。

5、  在欧氏几何的五条初始公理中,第五公理(平行线公理)引来许多争议。在陈述上、内容上复杂、累赘。缺乏说服力,不自明。

对欧几里德几何的系统考究是由希尔伯特在《几何学基础》中完成的,他和欧几里的不同,对原始的初始概念:点、线、面不加定义,原始的关系也不加定义。他通过完善的初等几何公理,反映原始对象的原始关系。点、线、面在希尔伯特的逻辑分析中完全是非特定的,他认为这些东西都是用集合和关系的逻辑语言来表达的。所有的图形都是为了阐明逻辑。在集合的范围内,图形可以成为抽象概念。

希尔伯特将欧氏几何的严密性完全限制在:结合、顺序、合同、变换、平行。这个“五群公理”中来。“五群公理”的严密形式建立在体系的独立性、相容性、极小性、和完备性的要求上来的。同时也有逻辑上的严密性。

欧几里德几何的逻辑缺陷,再次证明了康德的观点:“数的定律和欧几里德德几何定律一样,即是先天的又是综合的,是一种‘直观的纯粹形式’的时间意识。”综合知识就有不可靠的地方,是个概然性概念。

当然康托尔集合论也受到罗素悖论的的打击。

最后用罗素的话来结束:“数学的所有定律,都能够仅仅从逻辑推导出来或者能够‘还原’为逻辑”。数学定理一定要经得起逻辑上的考验。

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