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一个理论体系
俞根强(ygqkarl
@online.sh.cn)
摘要:本文是因特网资料的汇总。通过逻辑和哲学等的数学化,采用数学中的康托尔集合论作为核心工具,构成了一个理论体系。其“基础(公理、前提、假设、……)”有三条,即语言坐标、逻辑结构和主观选择。这个理论体系,可以达到中国文化与西方文化的融合效果。
关键词:体系、悖论、文化
一、理论体系的衡量标准[1]
从本质上来说,任何“基础(公理、前提、假设、……)”的引入,都是增加限制,因此应该尽可能地少。
①“完全性 completeness”,也有叫“完备性、完整性、全面”等。用通俗的话来说,即“无一遗漏”。例如,哥德尔不完全性定理表明,亚氏的形式逻辑没有完全性。实际上,亚氏的形式逻辑是以“形式的同一定理”为基础的,缺少“辩证”部分。与此相反,黑氏的辩证逻辑是以“辩证的对立统一定理”为基础的,缺少“形式”部分。
②“相容性 consistency”,也有叫“不矛盾性、一致性、和谐”等。用通俗的话来说,即“自圆其说”、理论内部不能出现“冲突”。例如,任何理论体系只是我们头脑中的世界,存在一个是否“真实地”反映了外部世界的问题。一个内部出现“冲突”的理论体系,如何能够“真实地”反映呢?
③“独立性 independency”,意思是说,各“基础(公理、前提、假设、……)”应该处于同一个级别或层次,并且某个“基础(公理、前提、假设、……)”不能从其它的推导出来。例如,亚氏的形式逻辑有三条基础,即“同一律、排中律、矛盾律”。事实上,并不是这样的。如果“同一律”不成立,“排中律”和“矛盾律”也必定不成立。用更直接的话来说,“排中律”和“矛盾律”不是与“同一律”相同级别的。
二、数学史上的三次危机[2][3]
自从数学作为一门独立学科诞生以来,其历史上曾经出现过三次危机。对此的不同理解和处理方式,极大地推动了数学的发展,加深了人们对数学自身和哲学等其它学科的认识。三次危机的情况是这样的:
①希帕索斯悖论(Hippasus,2的开根号)是第一次危机的导火索,这场危机的解决结果是无理数的理解。第一次危机,本质上是常数或常量的问题。它表明,仅仅有理数并不能穷尽所有的数值,仅在有理数内部,也会涉及到其并不包括的内容——无理数,也表明有理数与其它数的内在联系。尽管第一次危机仅仅涉及到常数,但已开危机的先河,其蕴含的内部矛盾特征,并没有在后来的危机中解决,相反显得日益深刻和尖锐。而数学本身在解决或更确切地称为理解的过程中得到发展。
②贝克莱悖论(Berkerly,无穷小量到底是不是零?)是第二次危机的深刻体现,这场危机的解决结果是数学作为方法论工具的成功。第二次危机,本质上是变量的问题。它表明,近似值如何转换到精确值,因为近似值可以表达为精确值与无穷小量之和。当无穷小量逐步缩小时,近似值也逐步接近精确值,这是一种量变过程。当量变过程进行到某种程度时,发生了质变过程,近似值可以作为精确值。
③罗素悖论(Russell,不含自身所组成的集合)是第三次危机的问题关键。第三次危机的解决结果是数学作为认识论工具的基础,数学代替哲学等学科作为所有学科的基础。第三次危机,本质上是概念的问题。它表明,形式体系以哥德尔不完全性定理作为桥梁,存在与辩证体系的内在联系。形式体系的基石是同一性,用集合论来描述为:对于任意集合A,则A=A(此时集合论内有完全等价式A∈A)。辩证体系的基石是对立统一定律,用集合论来描述为:对于任意集合A,则A∉A,即罗素悖论。由于概念直接涉及思维和逻辑等,罗素悖论或第三次危机是进一步的深化,其重要性也与此有关。
历史经常揭示其内在的规律,并预示未来。从第一次危机的常数,到第二次危机的变量,再到第三次危机的概念,解决问题的方法都是扩大范围,其哲学意义是承认这种存在。随着严密性要求的不断提高,只有数学才能承担起基础的重任。沿着历史的轨迹,由形式体系和辩证体系等融合后的结果必定是新的体系。
三、三条“基础(公理、前提、假设、……)”[4][5][6]
尖括号<>也是集合论的坐标系表示法,花括号{}是集合论的元素表示法。对整个语言坐标的要求是,各个分支(坐标分量)相互独立,任何事物和内容都能纳入其中。目前,不清楚是否还必须引入其它“基础(公理、前提、假设、……)”。再次特别提醒,这里的“基础(公理、前提、假设、……)”是不同的,换另外的话来说,这里的理论体系是不一样的。这里所讲的理论体系有以下的“基础(公理、前提、假设、……)”:
①语言坐标:对象Object<语形Syntactics, 语义Semantics, 语音Phonetics, ……, 语用Pragmatics>
其中对象Object是被分析的对象;
语形Syntactics指形式上的分析,如“属于”和“不属于”,主谓宾;
语义Semantics指意义上的分析,如“真”和“假”、“对”和“错”;
语音Phonetics指声音上的分析,例如“清”和“浊”;
语用Pragmatics指使用上的分析,侧重于“与使用者之间的关系”,如“真实”和“歪曲”。
②逻辑结构:对象Object{形式formal, 辩证dialectic, 因果consequential, ?}
其中对象Object是①的那个对象;
形式formal是形式体系(集合论的数学定义是符号“=”或符号“∈”)的结构;
辩证dialectic是辩证体系(集合论的数学定义是符号“∉”)的结构;
因果consequential是因果体系(集合论的数学定义是符号“∅”)的结构;
?在等待“形式+辩证+因果”体系的完全性证明。若是完全的,则不会再有新的结构。若还不完全的,则需修正。
③主观选择:对象oBject<规则Rule, 资源reSource, 目标Target, 方案solUtion>
其中:(B)对象Object是①、②的那个对象;
(R)规则Rule指优胜劣汰(弱肉强食)、尊老爱幼、法律、和谐等;
(S)资源reSource指环境、生存空间、社会关系、能源、财力、知识等;
(T)目标Target指信仰、理想、信念、野心、定位等;
(u)方案solUtion指解决办法、措施、指令、命令等。
其中的一个特例:若u∈∅(此时,集合论的完全等价式u=∅),则表示“整个事情是不可能的”。
四、逻辑和哲学等的数学化
在汉语、英语和数学等语言中,数学是迄今为止最为严谨的语言。为了提高逻辑和哲学等的严谨程度,也为了能对逻辑和哲学等社会和人文领域采用数学分析工具,首先需要将对象数学化。例如,用数学语言来说,逻辑是关系(relation),哲学是点(point,即观点、论点、出发点,包括世界观,唯物论、唯心论)。实质上,对关系的不同分类,产生不同的逻辑。以判断规则之四[7]来说,R(·,·)定义为任何事物或内容的自身循环关系,若R(·,·)=“∈”,则对应形式逻辑;若R(·,·)=“∉”,则对应辩证逻辑;若R(·,·)=“∅”,则对应因果逻辑。R(·,·)=“∉”类型的著名例子是“牟比乌斯带 Möbius strip”。
经过数学化之后,R(·,·)=“∈”代表“形式的同一定理”,即亚代形式逻辑的同一性。它对应生活中通俗层次的“量变”、“公平”、“一致”、“是非分明”、“静态”、“稳定”、“死亡”等等。与此对应地,R(·,·)=“∉”代表“辩证的对立统一定理”,即黑氏的辩证逻辑的对立统一规律。它对应生活中通俗层次的“质变”、“是非不分”、“模糊”、“动态”、“发展”、“生命”、“过渡”等等。
将逻辑结构的分类方法应用于语言坐标,就能得出一些结果。例如,“语用学”坐标分支分成“真实”和“不真实”等,其中,“语用真实”是最简单的子集,包括哲学上的“真理”。换另外的说法,任何理论体系只是我们头脑中的世界,存在一个是否“真实地”反映了外部世界的问题。而我们的理论体系是“语用真实”子集,同时“真实性”成为衡量理论体系的一个标准。又如,对立面之间的转化,或事物的变化,是阶梯形的[8]。再如,二维几何模型表示的逻辑类型[9]。
五、尚未解决的一些问题[10][11]
需要提醒的是,这里的内容是基础研究领域。在应用学科方面,还有一个内容转换。例如,基础研究的“相容性”,对应国家管理的协调。除了一些新结果,还有尚未解决的一些数学问题。例如,①完全性,比较哥德尔不完全性定理;②康托尔连续统假设,比较现有的研究;③选择公理,比较现有的研究;④“主观选择”类的算法(operation)。
在“主观选择的基础(公理、前提、假设、……)”下,可以派生出一些算法。这些算法,涉及到许多学科,如控制论、博奕论、进化论、运筹学。它也决定了问题的性质,即积累的过程、哲学上的“人的主观能动性”。
六、弘扬中国文化[12][13]
建立在三条“基础(公理、前提、假设、……)”之条件下的理论体系,可以衡量东西方文化。逻辑部分最接近这个理论体系的,却是中国传统文化中的道家学说。例如,子曰:道分阴阳(《易经》),阴阳比叁(《太玄经》),三生万物(《道德经》)。以逻辑结构的判断规则之四来说,R(·,·)=“∈”∪“∉”∪“∅”表示“形式+辩证+因果”逻辑。而西方文化中的“唯物辩证法”,则差距很大。这提醒我们,应该理性地反思中国传统文化。
(借用的)词云:滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄。 西方中世纪(对应中国的明朝)以前,数学采用常数或常量方式,即形式的“离散”时代,中国始终处于世界的最前列。笛卡尔解析几何学的真正历史意义是变量的出现,人类文明历史从常数层次到变量层次的质变过程,对应于西方文艺复兴时期。西方抓住了这个转换机遇,而中国错过了这个机会,其后果是非常严重的。接下来到目前为止的约四百年里,数学采用变量方式,即辩证的“连续”时代,相对于几千年的时间尺度很短,可以视作“较窄的质变”阶段。如果从现在开始“逻辑”和“思维”等的数学化,数学又进入形式的另一个“离散”时代,但数学采用概念方式。人类文明历史从变量层次到概念层次的质变过程,会对应于中国文化的复兴时期吗?
在“常数层次到变量层次”的质变过程中,中国曾经失去过一次机会,中国几百年地落后了。上苍眷恋中国,历史又给中国一次机遇。在“变量层次到概念层次”的质变过程中,中国会抓住吗?我们留给子孙后代什么?从历史的尺度来看,中国先秦时期的各区域文化融合,到统一之后的中国文化,再到隋唐印度佛教文化融合,再到近现代西方文化的碰撞。随着时间的延续,融合的地区范围是不断扩大的。具有“辩证的对立统一”基石的中国文化,才会具有融合的特色。可以预言,以后的中国文化将包括道家和西方文化等。让我们共同来完成这个历史使命吧!