数学为什么需要批判
(2023-04-10 19:50:31)第三,由于数学家普遍不懂逻辑学,不懂语法与修辞,几乎所有的长篇数学证明论文都是错误的。几乎所有的数学奖励都是错误的。
数学对逻辑应该绝对忠诚,绝对纯洁,绝对可靠。
我们为什么需要数学批判学?
总的来说,我们需要数学批判的理由如下:
举例:
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【陈景润,中国科学史上最荒唐的闹剧】
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【陶哲轩,菲尔兹奖桂冠下的数学赝品】
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【费马大定理,弱智者的盛宴】
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【柯召没有证明卡塔兰猜想】
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【张益唐造假事件】
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【给张益唐审稿的伊万尼克也是错误的】
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【迈克尔阿迪亚证明黎曼猜想错误百出】
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【华罗庚与中国数论学派全军覆灭的可悲下场】
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【吴文俊,一曲数学白痴的挽歌】
一,怎么样才能发现数学理论中的问题
(一)从经验中发现问题。
1,只要现有的数学理论还没有或者还不能对此作出解答(在数学中叫做证明),就构成经验性问题,例如费马数是否都是素数,欧拉把n=5时的费马数因式分解后就推翻了原先的假设。
2,只要解答内容出现语法错误,就构成经验性问题。例如陶哲轩:“存在任意长的素数算术数列”。主项“素数算术数列”,谓项“任意长”,肯定判断谓项不能周延,而“任意长”就是周延了。违反语法规则。
3,经验性问题类型:
1),对经验性事实没有统一的理论,例如哥德巴赫猜想,我们无法逐一试验每一个偶数,只能借助逻辑学-哲学-语言学。在化学中也有这样的情况,各种元素中是否与内在的联系,最后导致门捷列夫元素周期律的建立。
2),现有理论与经验事实或者逻辑规则出现矛盾,例如安德鲁怀尔斯对费马大定理的证明违反三段论公理。在天文学也有这样的情况,90年前(1930年左右),发现天王星的实测轨道与按照牛顿力学计算的理论轨道不一致,导致了最后勒维列的假说并且由加勒发现了海王星。
(二),从理论中发现问题。
一些数学命题的主项极为复杂,是一种变化率的变化率,例如黎曼猜想,费马大定理,货郎担问题。证明非常困难,不是通过对经验事实的分析而是通过对理论的分析而产生的问题。
1,理论本身逻辑矛盾而产生的内部理论问题,即集合概念主项是否要一 一验证?
人类能否处理集合概念的无穷?
例如黎曼猜想的主项是一个集合概念,显然无法对所有的零点逐一验证。物理学中的三体问题。还有法拉第最早构造的电的相互作用模型是用来消除牛顿力学中的超距作用这一个概念的。但是后来发现法拉第这个模型也是需要用到超距模型作用。这个不一致导致重新审视物质和力的观点,产生了避免超距作用的电磁场理论。
2,不同理论之间的矛盾产生的逻辑问题。
Frey将费马大定理转换成为一个椭圆曲线方程,古山志村猜想每一个椭圆曲线方程都是可以模型式化,Kenneth Ribet证明了Frey方程不能模型式化,安德鲁怀尔斯证明了古山志村猜想成立,两个理论之间产生了矛盾,只能是一个对,一个错误。不同理论之间的冲突是一种整体的矛盾。正如广义相对论与量子力学之间不能统一。
(三),观念-立场-方法论问题。
数学证明到底要不要制定规则,数学科学共同体能否接受规范作用的方法论和价值观?公理化证明和形式化证明都是无法万无一失,只要检查一些重大数学问题的证明就可以发现,所有的证明文章都是可以找到错误,有错误的数学证明可以容忍吗?
二,怎么样评价发现的问题
(一),新颖性是否具备科学性。
在数学命题的证明中,有些人使用了新概念,但是没有经过严格的定义,即种加属差方法定义。例如“充分大”“殆素数”,这些新概念不具备科学性,一个用于数学证明的概念,必须做到专一性-科学性-稳定性-可以检验-系统性。没有科学性谈不上可行性,更谈不上新颖性。
新颖性也有两类:
一是常规性问题,例如计算圆周率方法更加简单和准确,特点是预期程度>科学问题>背景知识。
另一是革命性问题,例如人类无法给出一个无穷多的二阶逻辑问题的全部证明,即变化率的变化率,让我们搞清楚了人类解决问题的手段是有限的。特点是我们发现的科学问题大于预期程度,大于背景知识(科学问题>预期程度>背景知识)。
哥白尼日心说是革命性进步,开普勒椭圆轨道是常规性进步。
(二),需要性与可行性。
例如物理学的超玄论(m理论)是统一广义相对论和量子力学的理论。是迫切需要的,但是无法验证,因为人类无法制造几万个大气压和几亿度的温度,不具备可行性,只能用数学来概括。而数学也没有解决高维度的理论,什么是大于4维的几何空间?一个问题无论怎么样符合需要,如果条件不具备,只能搁置。
在没有显微镜的情况下,人们不知道也无法知道微生物的情况,更谈不上什么的感染了。没有恒电压和安倍计是不可能发现欧姆定律的。
三,怎么样表述问题
(一),问题的指向。
1,判定性问题,即“是什么”。例如,e是一个超越数。
2,描述性问题,即“怎么样”。描述必须符合语法和修辞。例如张益唐“有无穷多个素数对。它们相差小于七千万”。把主项“小于七千万的素数对”分拆两个部分,一部分是限定主语(素数对)的定语“小于七千万”与主语分拆,并且把谓项“无穷多”放在后面,违反语法规则。描述不清楚,因为全称判断主项必须周延,就是对判断的外延全部断定,人们不知道张益唐说的是“所有的小于七千万的素数对”,还是“某一个素数对”是无穷多。
3,解释性问题。即“为什么”。例如,素数为什么有无穷多个?因为,如果素数是有限的,就会出现自相矛盾。
(二),问题的预设
1,应答区域。例如:哥德巴赫猜想是问,大于4的偶数是否都是两个素数之和。而陈景润的应答区域是:
或者N=P’+P";或者N=P1+P2P3。
应答区域的设定对于研究工作极为重要,如果客观上问题是设定在应答区域内,那么,所提出的问题的解就是一个正确的问题。他将引导研究者较为顺利获得成功。如果客观上问题不在设定的应答区域,那么,所提出的问题将是一个错误的问题。他将导致研究者在一个不存在的应答区域枉费心机。
2,问题的范围或者限域。
即应答区域。区域越是具体,越是明确,越是狭小,方向性和指导性越强。反之就越弱。例如陶哲轩“存在任意长的素数算术数列”,“素数算术数列”是一个集合概念,包含了无穷多种,是不合法的命题。数学命题只能是普遍概念或者单独概念。
四,第一因问题。
这是科学注定无法回避的硬件问题,牵涉科学最核心的本质。以往科学只是不断发现揭示物理学的运作和定律,但是为何如此运作,为何有这些定律却一无所知。不能正面回答这个问题,就无法揭开一切本源性问题:宇宙起源-生命起源-人类起源。焦点在:宇宙在时间上有无迄止,空间上有无边界。展开讨论很快陷于矛盾中。
五,世界观问题。
有人认为,某某理论是放之四海而皆准的永恒真理。这是非常错误的。真理是相对科学而言,科学的本质却是否定的,科学是在不断自我否定过程中逐步接近真理。根本不存在永恒真理,更没有放之四海而皆准的普遍真理。
六,数学语言不能违反语法
数学家不能像政治家那样随意,例如::江山就是人民,人民就是江山。
这里的江山不是指土地江山-高山与江河,而是象征,实指政权,即中华人民共和国。人民指中华人民共和国境内社会基本成员。宪法规定中华人民共和国就是属于人民的。
所以,江山就是人民是一个病句。江山与人民是完全不同属性的两种概念,不能互相等同。二者根本没有同质性,不能以“就是”来连接。代表国家理念的治国思想不能使用病句。这是常识,任何一个语文老师都会明白,不需要什么官方文件证明。
数学语言不能把属性不同的概念等价转换。上面谈到的陶哲轩“存在任意长的素数算术数列”,就是明显的语法错误。
七,数学内容不能违背事实
红色基因是一种社会科学概念,不是自然科学概念,即不是生物学概念。生物基因本身是没有颜色的。这是因为组成基因的成分是碱基,生物体中常见的碱基有5种,分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U),如果碱基是红色,就必然含铁元素,现在我们知道碱基没有铁 。(百度百科【红色基因】词条被我修改成功,通过了审查,增加了上面三句话)。
当我们利用数学扭结理论研究基因时就会发现,碱基根本不可能在正常情况下与铁结合。DNA带负电荷,链上有大沟和小沟,能和金属离子相互作用。除了能结合二价铁离子,还能结合二价铜离子以及其他金属离子。DNA碱基本身是没有金属离子的。DNA和金属离子相互作用会引起特定碱基的损伤。
为什么需要制定数学推理规则
农村插秧时,如果距离短,比如一米或者两米,很容易插得很直。如果10米,20米,假如没有拉一根绳子,是不可能插秧很直的。拉绳就是规则。
数学推理就好比插秧,三言两语可以无误。如果几十个词项-几百个词项,几十步-几百部推理,要保证没有错误,是几乎不可能的。推理规则根据学科内容不同,会有很多种限制。需要数学家-逻辑学家-语言学家-哲学家共同制定。
制定完成以后,最好设计软件,每一个步骤用符号代替,输入电脑,完成初步检查。如果没有误差,再进一步分段审稿。这样可以从宏观上把握论文的逻辑正确。
让我们以大无畏的革命精神,去认识数学,改造数学。