Autor Tema: Técnicas conjuntistas en lógica matemática

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17 Marzo, 2023, 06:29 pm
Respuesta #50

Restituto

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 Coincido con lo dicho por Argentinator. Justo este tema de la temporalidad es al que me refería cuando planteaba el tema de la validez lógica de las verdades universales. Esta noción de lógica clásica me parece una asunción muy fuerte. En el sentido de que aceptar esta lógica a priori impone un tiempo absoluto que hace inevitables principios como el del infinito actual de los naturales, el tercero excluido, el principio de inducción, la no recursividad, la completitud... etc.  Entonces por un lado está si uno acepta esta lógica a priori para hacer matemáticas o no. Si no lo hace, como matemático se va a quedar muy solo ya que la comunidad matemática en general lo asume. Luego está el tema de las disciplinas naturales que dependen de las matemáticas, y aquí parece que se ha visto empíricamente que la sucesión temporal, el cambio, no funciona de la manera implícita en una lógica clásica. Hay una dependencia del observador que queda fuera de las proposiciones ciertas en cualquier contexto.

18 Marzo, 2023, 12:02 am
Respuesta #51

feriva

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¿Y qué consideras que falla en este argumento?

Consideremos un conjunto \( A \) de números naturales definido por algún criterio objetivo (nada del estilo de "el conjunto de los números naturales que dan buena suerte") sin suponer siquiera que tenemos un criterio práctico para decidir si un número natural está en el conjunto o no. Y supongamos que existe algún elemento en ese conjunto. Entonces:

O bien \( 0 \) es un elemento de \( A \) o no lo es. Si lo es, necesariamente es el mínimo de \( A \).

En el supuesto de que \( 0 \) no esté en \( A \), o bien \( 1 \) está en \( A \) o no lo está, y se ha de dar uno de los dos casos aunque no sepamos cuál es el correcto (si no, \( A \) no estaría bien definido). Si \( 1 \) está en \( A \), es necesariamente su mínimo elemento.

En caso negativo, podemos plantearnos si \( 2 \) está en \( A \), y repetir una y otra vez el proceso, con la garantía de que tarde o temprano llegaremos a un elemento de \( A \), puesto que hemos supuesto que \( A \) tiene elementos, y así, el primer elemento de \( A \) al que lleguemos si vamos considerando los números \( 0, 1, 2, \ldots \) es necesariamente el mínimo de \( A \).

¿No te parece un argumento que convence al más pintado de que todo subconjunto de \( \mathbb N \) no vacío debe tener un mínimo elemento? Si no te convence, ¿qué punto te parece dudoso?
 

El argumento es convincente. Si eso ni lo dudo.  :laugh:
Lo que sí me parece dudoso es que no haya dudas al respecto.  >:D
¿Qué garantías hay de que tenga sentido hablar de \(\mathbb N\) de esa forma, o de que está bien razonar de esa forma?

De hecho, según cómo lo piense, tengo dificultades en aceptar intuitivamente cosas como que:
tarde o temprano llegaremos a un elemento de \( A \).


Eso involucra pensar en un proceso que transcurre a lo largo del tiempo,
y tiene que ser un tiempo concebido de forma imaginaria,
a modo de imagen mental (a lo Kant),
porque intentar llevarlo a un proceso físico real no alcanza como argumento de tal generalidad.

De hecho, he notado dificultades similares en algunos de los estudiantes.
Y yo no diría que se trata de que "tienen que darse cuenta de su error",
sino que están viendo algo diferente (que puede ser un error, pero puede no serlo).

Para tener una intuición más clara sobre un proceso secuencial que recorra los números naturales he necesitado de una especie de "bastón" para apoyarme, a saber: utilizando la imagen de una cinta al estilo máquina de Turing, con recuadros en los cuales en cada uno de ellos uno imprime un número natural.
Con ese dispositivo mental logro que se disipen ciertas lagunas.
Que si no, si quiero llegar desde 0 hasta \(n\), no llego nunca.
...


Pero eso es muy fácil de arreglar. El conjunto no es vacío. Si tiene un solo elemento “n”, ése el mínimo. Si tiene dos elementos, son distintos en valor (como mínimo se diferencian en una unidad) luego el más pequeño es el mínimo. Si tiene tres… lo mismo (habría dos que se diferenciarían al menos en dos unidades)... Y ya nos da igual que las fichas de dominó que hay “por delante” no terminen de caer nunca.

Supongamos que \( n\in A \) no es el mínimo. Supongamos que tampoco es el mínimo \( n-1 \) y así con \( n-2 \)... etc., hasta \( n-k\in A \) tal que \( n-k-1\notin A \). Pero entonces \( n-k\in A \) es el mínimo.

En otro caso podemos considerar \( n-n\in A \) no es el mínimo; pero si lo es, porque el anterior ya no es un natural, es -1, no puede pertenecer al conjunto.

18 Marzo, 2023, 12:22 am
Respuesta #52

Masacroso

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Por otra parte, y aún siendo yo el más cercano a tus sentimientos, te hago la siguiente pregunta. ¿Por qué debería ser más fiable una teoría que parta de unos principios que una que no lo haga? ¿Qué le da validez a esos principios?

Cuando tienes unas reglas de juego y unos principios claros entonces, como decía antes, se produce un mensaje objetivo, de otro modo no es así, como he mencionado alguna que otra vez en este tema, que podríamos traducir por rigurosidad. La objetividad permite que el lenguaje sea universal, criticable y, como diría Karl Popper, falsable.

Citar
Por otra parte, aún partiendo de unos principios previamente establecidos,
¿es cierto que uno nunca cuela nada, pero absolutamente nada más, que aquello que se establece en esos principios?

No es seguro, se puede colar cosa sin que uno se de cuenta. Pero el punto es de si uno parte de un punto ya deficiente de inicio o, al menos, intenta que sea lo mejor posible. Obviamente yo a la lógica le exijo el grado máximo de seriedad que una ciencia (formal) pueda tener.

Citar
Por ejemplo, si un intuicionista me dice que parte de los principios de la Lógica usual, pero sin aceptar el Principio del Tercero Excluido, y que eso es lo "natural", la verdad es que a mí me cuesta entenderlo, y en cambio me resulta natural razonar con el Principio del Tercero Excluido, por fuera y por dentro de la Matemática, y no parece que sea un capricho, sino que uno razona así.
¿Será verdad que el intuicionista corre una maratón saltando siempre en una sola pata, como él dice que debe hacerse?
A mí me parece dificíl, y quizás se engaña a sí mismo.

Ni idea.

Citar
Y en definitiva, para tu gusto o disgusto, los principios de la Metamatemática sí que existen, y son esos: razonamiento natural, intuición natural de los números enteros, entendimiento natural de ciertos procesos secuenciales paso a paso, conjuntos finitos o definidos con alguna propiedad dada dentro de los objetos matemáticamente intuitivos, y así por el estilo.

Pero antes acabas de decir que para el intuicionista esos principios son otros. Por tanto a priori no se puede decir que exista un único conjunto de principios y reglas válidas para el razonamiento.

Citar
Los Lógicos tienen una gran fe en que todo el mundo intuye lo mismo,
y tienen la creencia de que no hace falta explicar nada al respecto.

Pues entonces diría que tienen una fantasía muy grande en la cabeza, o son muy inconscientes. Lo único que hacen si piensan así es seguir una escuela de pensamiento, como tantas otras se han dado a lo largo de la historia, sobre un determinado tema. ¿Dirías que en el siglo XV, o el X, un lógico tenía las mismas, supuestas, intuiciones o creencias que uno del siglo XXI que siguiera la actual corriente mayoritaria, sea la que sea? Pues eso.

18 Marzo, 2023, 04:50 am
Respuesta #53

argentinator

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Pero antes acabas de decir que para el intuicionista esos principios son otros. Por tanto a priori no se puede decir que exista un único conjunto de principios y reglas válidas para el razonamiento.

No sé qué decirte. No estoy defendiendo a los intuicionistas ni a sus contrarios.
Sólo te lo comentaba a título informativo.
Es decir, la Metamatemática parte de unos principios, que a lo sumo no están bien informados.
Vos decías que no había principios en la Metamatemático, y yo digo que sí los hay, sólo que no siempre se explicitan.

A partir de allí, cada quien es libre de cuestionar esos principios como más le guste.

En cuanto a los intuicionistas, yo decía que no les creo eso de negar el Tercero Excluido, pero que eso es independiente de las otras suposiciones o restricciones que hacen los intuicionistas.
Es decir, no es que el Tercero Excluido implique todo lo otro que mencionaste.
Para mí, se pueden discutir por separado.

El autor Kleene discute las distintas escuelas de pensamiento, y explicita las reglas del juego de la Metamatemática, al menos tal como él las entiende.
Habría que ver si lo que dice Kleene te cuadra.

18 Marzo, 2023, 06:27 am
Respuesta #54

argentinator

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Para hablar de intuicionismo hay que agregar algo más concreto, porque acá muy pocos entendemos del tema (incluyéndome, claro está).

La siguiente imagen la he copiado de la página 156 del libro "Perspectives on the History of Mathematical Logic", de T. Drucker.

Hay cosas muy graciosas que pasan sólo en esa página.
De tal suerte que, si bien no sé si concuerdo con los matemáticos clásicos, que serían los no-intuicionistas, parece que sí concuerdo en reírme a horcajadas de los intuicionistas.



El artículo habla sobre las interpretaciones de las conectivas lógicas para los axiomas lógicos intuicionistas.
Sabido es que para la lógica clásica, la interpretación de las conectivas son las tablas de verdad del Álgebra de Boole, que es algo muy simple de estudiar.
Con el intuicionismo la cosa es más complicada, y aparecen modelos topológicos.

Como quiera que sea, se supone que debiera haber alguna interpretación natural, aquella pretendida originalmente por los intuicionistas.
Pero lo gracioso y triste a la vez es que Brower, el principal referente de la lógica intuicionista, nunca se tomó el trabajo de explicitar esto,
como parece ser a esta altura la conducta acostumbrada de un lógico.

Luego Heyting se puso a hacer el trabajo duro, y abajo aparece explicado lo que significa que una proposición \(\phi\) sea verdadera.
Ya el preludio me deja perplejo:

Dice que \(\phi\) se considerará verdadera si hay una prueba \(p\) (supongo que de \(\phi\)), que además cumple una lista de requisitos que vienen luego.

O sea, no sólo tiene que haber una prueba, sino que la prueba además debe satisfacer requisitos.
Primero que nada, está atando la verdad de una afirmación a la necesidad de que haya un procedimiento para probarla, lo cual es típicamente intuicionista, pero entonces es natural que luego se encuentren con cosas como tener que negar el Tercero Excluido.

En realidad está definiendo un concepto distinto al de ser "verdadero",
sino que es otra cosa, que podría llamarse "verdadero-demostrable-y-con-requisitos".
Me imagino que "falso", por ser la negación de "verdadero", tiene que tener una formulación análoga.
Y entonces todo lo demás sería "la-tercer-cosa-inentedible" (o sea, algo que no es ni intuicionísticamente-verdadero ni intuinísticamente-falso).

Dicho de otro modo, el intuicionista pretende ser no-binario, pero fácilmente se termina siéndolo, pues: una afirmación tiene un valor de verdad concreto (intuicionísticamente-verdadero o intuicionísticamente-falso) o bien no lo tiene.

En cualquier caso, pareciera que lo que hace ahí es meramente restringirse a trabajar con aquello que es "demostrable", o sea, sólo le interesan las proposiciones \(\phi\) a las que se pueda acompañar de una demostración.

Pero eso es demasiado restrictivo.
Yo puedo decir, por ejemplo:
\(\phi = \mbox{En el desierto del Sahara hay 2 trillones de granos de arena}\).
Esa afirmación es verdadera o es falsa, aún cuando no tenga los medios (aún) para demostrar una cosa o la otra.

Pero para el intuicionista, esa \( \phi\) no podría contar ni siquiera como afirmación, porque le falta la demostración \(p \) de ella o de su negación.

(Aunque a lo mejor es un desierto de Schrodinger).
_______

La interpretación de los conectivos lógicos dada en los puntos (1) a (5) hace explícita la interpretación de que ha de haber una prueba de cada operando,
y entonces lo que me parece que se está haciendo acá es una teoría de la "demostración", antes que una definición de "verdad".
Las demostraciones son procedimientos, y las verdades son hechos.
Nada garantiza que una afirmación pueda tener a mano una demostración concluyente de su valor de verdad, así que es natural que sean cosas distintas, que no entiende por qué se mezclan.

El punto (2) explica cómo interpretar el conectivo \(\vee\).
Dice que \(\phi \vee\psi\) es verdadera si (ojo):
hay un par \(n,q\), tales que
\(n\) es falso y \(q\) prueba \(\phi\)
ó
\(n\) es verdadero y \(q\) prueba \(\psi\).

Esa palabreja: ó
¿será la disyunción "ó" de Aristótles, de Euclides, de Russell, de Hilbert, de Gödel, de Brower, o de quién?

Yo digo que no vale usar un "ó" del bando contrario.

_______________

El punto (3) me deja atónito.
Dice que \(p\) demuestra \(\phi\to\psi\) si \(p\) es un par \(q,r\) tal que:
\(q\) es una construcción que convierte cada demostración \(s\) de \(\phi\) en una demostración \(q(s)\) de \(\psi\),
y tal que \(r\) es una demostración de que \(q\) es una tal construcción.

Hallar \(r\) acá debe ser impresionantemente imposible para un intuicionista,
porque no se puede colar un "cada", ya que eso es lo mismo que
cuantificar en todos (o en "cada") demostración \(s\) de \(\phi\).
¿Puede honestamente un intuicionista hacer algo así, siguiendo sus propios principios?
¿Puede intuir todas las demostraciones \(s\) de \(\phi\)?

Del punto (4) no diré nada, porque es el típico principio intuicionista que exige evidencia de existencia de un objeto.

Y el punto (5) cuantifica alegremente sobre todo un dominio,
cosa que de nuevo es un acto mental que supera la mera intuición.

______

Lo que me hizo reír es que esas mismas objeciones que se me iban ocurriendo mientras me pinchaban los ojos al tiempo que las leía,
resulta que aparecen en la misma página abajo,
como cuestionamientos de otros autores.

Y después aparece la respuesta de Brower:
"se los dije muchachos: no se puede confiar en el lenguaje formal, la matemática no se puede hacer así". Guiño, guiño.  ;) ;)

Al final, el tal Brower es como un sabio que vive feliz en la montaña,
más allá de los problemas de los mortales corrientes,
y a veces se digna de opinar, de pasada, según lo que han trabajado otros,
incluso fatigados simpatizantes de sus ideas.







18 Marzo, 2023, 10:26 am
Respuesta #55

feriva

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Yo puedo decir, por ejemplo:
\(\phi = \mbox{En el desierto del Sahara hay 2 trillones de granos de arena}\).
Esa afirmación es verdadera o es falsa, aún cuando no tenga los medios (aún) para demostrar una cosa o la otra.

Pero para el intuicionista, esa \( \phi\) no podría contar ni siquiera como afirmación, porque le falta la demostración \(p \) de ella o de su negación.

(Aunque a lo mejor es un desierto de Schrodinger).
_

Para el desierto de Schrödinger es igual, sólo que se diría “encuentras o no encuentras 2 trillones de granos de arena”. Se puede afirmar que si se encuentran, existen, pero la pregunta es ésta: qué pasa si nadie, absolutamente nadie, los busca ni demuestra su existencia de alguna manera, ¿existen o no existen?

El teorema de Bell apunta a que lo que no existe es ese principio de realidad que intuyes :) https://www.scielo.br/j/rbef/a/DJzrXYXPsGsMXZRyNyt8Yvq/?lang=es

18 Marzo, 2023, 03:08 pm
Respuesta #56

Carlos Ivorra

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Lo que digo es que alguien que se imponga a sí mismo responderse a esa pregunta entenderá mucho mejor lo que supone el razonamiento metamatemático informal y probablemente pasará a entenderse mejor a sí mismo.

La Escuela Psicológica de Gödel...   :o

Sí, mi afirmación era una afirmación psicológica, y no pretendía ser otra cosa. En muchos casos, la mejor forma de entender una teoría y apreciar el por qué de cada cosa en ella es enfrentarse a los problemas más importantes o típicos que permite resolver o que han hecho necesario desarrollarla precisamente como es.


¿Y qué consideras que falla en este argumento?

Consideremos un conjunto \( A \) de números naturales definido por algún criterio objetivo (nada del estilo de "el conjunto de los números naturales que dan buena suerte") sin suponer siquiera que tenemos un criterio práctico para decidir si un número natural está en el conjunto o no. Y supongamos que existe algún elemento en ese conjunto. Entonces:

O bien \( 0 \) es un elemento de \( A \) o no lo es. Si lo es, necesariamente es el mínimo de \( A \).

En el supuesto de que \( 0 \) no esté en \( A \), o bien \( 1 \) está en \( A \) o no lo está, y se ha de dar uno de los dos casos aunque no sepamos cuál es el correcto (si no, \( A \) no estaría bien definido). Si \( 1 \) está en \( A \), es necesariamente su mínimo elemento.

En caso negativo, podemos plantearnos si \( 2 \) está en \( A \), y repetir una y otra vez el proceso, con la garantía de que tarde o temprano llegaremos a un elemento de \( A \), puesto que hemos supuesto que \( A \) tiene elementos, y así, el primer elemento de \( A \) al que lleguemos si vamos considerando los números \( 0, 1, 2, \ldots \) es necesariamente el mínimo de \( A \).

¿No te parece un argumento que convence al más pintado de que todo subconjunto de \( \mathbb N \) no vacío debe tener un mínimo elemento? Si no te convence, ¿qué punto te parece dudoso?
 

El argumento es convincente. Si eso ni lo dudo.  :laugh:
Lo que sí me parece dudoso es que no haya dudas al respecto.  >:D
¿Qué garantías hay de que tenga sentido hablar de \(\mathbb N\) de esa forma, o de que está bien razonar de esa forma?

Eso se llama escepticismo. El razonamiento científico requiere situarse siempre en el término medio entre dos extremos igualmente erróneos: de una parte está el dogmatismo, que significa aceptar hechos sin justificación alguna "actos de fe", como parece que algunos prefieren llamarlos, pero en el extremo opuesto tenemos el escepticismo, que en esencia es decir: "no veo ningún inconveniente a esto, pero tengo el inconveniente de que no tengo la garantía de que está bien seguro". El término medio es cuestionarse cualquier posible objeción que surja para aceptar una determinada conclusión, pero no descartar una conclusión por la "duda comodín" de que todo podría estar mal a saber por qué.

De hecho, según cómo lo piense, tengo dificultades en aceptar intuitivamente cosas como que:
tarde o temprano llegaremos a un elemento de \( A \).


Eso involucra pensar en un proceso que transcurre a lo largo del tiempo,
y tiene que ser un tiempo concebido de forma imaginaria,
a modo de imagen mental (a lo Kant),
porque intentar llevarlo a un proceso físico real no alcanza como argumento de tal generalidad.

No sé en qué estás pensando exactamente cuando dices la última frase (quiero decir que se me ocurren varias interpretaciones posibles). Si te refieres a que no disponemos de infinito tiempo físico, sí, claro, se trata de un proceso mental. Y ahí no tienes más remedio que tomar una decisión: si alguien ha definido (sin ambigüedad alguna) un subconjunto \( A \) de \( \mathbb N \) y tienes la garantía de que tiene al menos un elemento, podemos plantearnos qué pasa si vamos recorriendo los números naturales: 0, 1, 2, 3, ...   ¿en algún momento pasaremos por un elemento de \( A \) o puede ocurrir que nunca pasemos por ninguno de ellos?

Yo afirmo que decir que \( A \) no es vacío significa ni más ni menos que eso: que si vamos recorriendo los números naturales, en algún momento pasaremos por un elemento de \( A \) ¡lo sepamos o no! (porque, en general, no tenemos por qué saber si un número dado está realmente en \( A \) o no).

Si pones eso en cuestión, tendrías que aclarar qué entiendes tú cuando dices que \( A \) no es vacío.

De hecho, he notado dificultades similares en algunos de los estudiantes.
Y yo no diría que se trata de que "tienen que darse cuenta de su error",
sino que están viendo algo diferente (que puede ser un error, pero puede no serlo).

Esto es demasiado general como para responderte algo. No sé en qué clase de situaciones estás pensando.

Para tener una intuición más clara sobre un proceso secuencial que recorra los números naturales he necesitado de una especie de "bastón" para apoyarme, a saber: utilizando la imagen de una cinta al estilo máquina de Turing, con recuadros en los cuales en cada uno de ellos uno imprime un número natural.
Con ese dispositivo mental logro que se disipen ciertas lagunas.
Que si no, si quiero llegar desde 0 hasta \(n\), no llego nunca.
...

No entiendo.

No sé qué he hecho, pero a partir de este punto he perdido el resto del mensaje de argentinator que estaba contestando y he metido unos fragmentos de feriva atribuyéndolos a argentinator. No lo cambio porque se descontextualizarían algunos mensajes siguientes, pero lo que sigue está fuera de lugar.

Pero eso es muy fácil de arreglar. El conjunto no es vacío. Si tiene un solo elemento “n”, ése el mínimo. Si tiene dos elementos, son distintos en valor (como mínimo se diferencian en una unidad) luego el más pequeño es el mínimo. Si tiene tres… lo mismo (habría dos que se diferenciarían al menos en dos unidades)... Y ya nos da igual que las fichas de dominó que hay “por delante” no terminen de caer nunca.

Si entiendo lo que quieres decir, no puedo estar de acuerdo. Parece que estés exigiendo que el conjunto \( A \) sea finito. Si es infinito, no es cierto ni que tenga un elemento, ni dos, ni tres, etc.

Supongamos que \( n\in A \) no es el mínimo. Supongamos que tampoco es el mínimo \( n-1 \) y así con \( n-2 \)... etc., hasta \( n-k\in A \) tal que \( n-k-1\notin A \). Pero entonces \( n-k\in A \) es el mínimo.

En otro caso podemos considerar \( n-n\in A \) no es el mínimo; pero si lo es, porque el anterior ya no es un natural, es -1, no puede pertenecer al conjunto.


Pues me temo que no soy capaz de seguirte. De todos modos, lo que dices me hace sospechar que esto puede ser relevante en lo que planteas:

La característica esencial que define los números naturales es que cualquiera de ellos se puede obtener a partir del 0 aplicando un número finito de veces la operación "pasar al siguiente". Este hecho es imposible de formalizar en lógica de primer orden, y es la causa de que cualquier definición formal (que fuera aceptable para un formalista) es inaceptable. El concepto de "un número finito de veces" es informalizable en lógica de primer orden. Cualquier noción formal de "finitud" puede ser interpretada de modo que puedas tener un conjunto \( A\subset \mathbb N \) no vacío, pero de forma que si vas recorriendo los números 0, 1, 2, 3, ... nunca llegues a un elemento de \( A \), porque todos ellos sean "infinitamente grandes", en un sentido de "infinitamente" que satisface cualquier definición formal prefijada de "finitud".

En suma, me parece que la objeción que planteas equivale a si aceptas o no que todos los números naturales se obtienen del 0 con un número finito de aplicaciones de la operación siguiente. Yo te diría que eso es cierto por la propia definición de número natural, donde por "definición" quiero decir que los números naturales son, por definición, 0, el siguiente de 0, el siguiente del siguiente de 0, etc., donde el "etc." significa que el proceso no termina nunca y que cada vez proporciona un número nuevo, y que nada que no aparezca en ese proceso es un número natural. Esta "definición" intuitiva (con su "etc." esencial) no es formalizable en lógica de primer orden, y podríamos discutir qué sucede con la lógica de segundo orden, pero no creo que merezca la pena, porque la respuesta es, entonces, que "sí que es formalizable, pero con trampa", en el sentido de que al final tienes lo mismo que con la lógica de primer orden, sólo que parece que no.

18 Marzo, 2023, 04:06 pm
Respuesta #57

Carlos Ivorra

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Pues sucede justamente eso.
Se trabaja sin principios ni nada preconcebido, supuestamente.

Lo que pasa es que después de un rato se pone en evidencia
a lo largo de las deducciones y construcciones de la Metamatemática
que, en realidad, si es que se están usando unos ciertos principios,
pero que en ninguna parte se informaron de forma explícita al lector.

Lo que Carlos dice es que en cada paso de ese desarrollo uno tiene que cuestionar o juzgar si está de acuerdo con lo que se dice allí mismo.

Sí, eso digo. Quizá conviene advertir que no todo el mundo tiene por qué coincidir conmigo en cómo debe entenderse la metamatemática (no soy consciente de que mi punto de vista sea especialmente exótico u original, pero no puedo hablar por todo el mundo, y siempre habrá quien sea más restrictivo a la hora de aceptar razonamientos informales y quien sea más generoso). Por ello, hay que entender que en todo cuanto digo en este hilo defiendo únicamente mi punto de vista, por si a alguien le puede resultar orientador o ilustrativo, pero sin garantías de estar defendiendo ninguna "postura oficial" al respecto.

Pero esto lleva implícitos algunos principios no escritos,
como que hay un razonamiento básico o elemental preexistente que tenemos en nuestra mente,

Yo no llamaría a eso "principio". Normalmente, cuando te leo hablar de principios, imagino que te refieres a afirmaciones específicas como "si a uno conjunto finito le quitas elementos, te queda otro con menos elementos", o algo así, algo que uno puede usar en el curso de un razonamiento. En cambio, "existe un razonamiento básico" no lo veo como un posible ingrediente de un argumento metamatemático.

En cualquier caso, yo diría que la lectura de cualquier libro científico requiere que el lector tenga uso de razón. En teoría, si hablamos de un libro de matemática formal dicha hipótesis sería prescindible en parte, ya que no haría falta que un lector razone nada para seguir la demostración de un teorema, sino que basta con que compruebe sin pensar nada si en cada momento lo que se usa es un axioma o es una aplicación de una regla de inferencia aceptada, pero en la práctica no es así, en la práctica también hace falta un uso de razón considerable para leer un libro de álgebra, o de análisis, etc. y sacar algo en claro. Pero, en cualquier caso, en el caso de un libro de metamatemática ese requisito de tener uso de razón es indispensable, no sólo en la práctica, sino también en teoría.

Y yo no diría "un razonamiento básico o elemental", sino que la matemática requiere el uso pleno de nuestra capacidad de razonar, la misma que tenemos cuando razonamos sobre cualquier otra cosa, ni más ni menos, tanto si hablamos de jugar al ajedrez, como de demostrar un teorema topológico o lo que sea. Otra cosa es que esa capacidad de razonar haga aguas cuando pretende aplicarse a objetos matemáticos de los que no tengamos ninguna representación intuitiva fiel y entonces debamos limitarla a través de una teoría axiomática. Pero es al revés: la matemática formal requiere un razonamiento básico o elemental, capado para que no descarríe, mientras que la metamatemática requiere nuestra capacidad de razonamiento plena, usada al 100%.

y que dicho razonamiento es válido para juzgar un argumento metamatemático.

Nuestra capacidad de razonar es lo único que tenemos para juzgar cualquier cosa. Si no es válida, sólo nos queda dedicarnos al fútbol. O razonamos como podemos o no razonamos.

Y también que hay entidades concebibles directamente por vía intuitiva que
constituyen objetos o conjuntos matemáticamente válidos por sí mismos,
y que las propiedades de esos objetos no están todas dadas desde un principio,
sino que uno las puede ir descubriendo por dos vías:
ya sea porque a uno le resulta "claro a sus propios ojos que es verdad",
o porque mediante un razonamiento se ha llegado a tal conclusión.

Dicho así, lo de "claro a sus propios ojos" suena a revelación mística, pero eso induce a malas interpretaciones. O, si lo prefieres, puedes verlo así, pero entonces se vuelve esencial lo que señalas muchas veces de que personas distintas podrían considerar cosas distintas como intuitivamente válidas. Bien. Entonces, si el matemático X afirma que la conjetura de Goldbach es intuitivamente evidente, entonces tenemos que la conjetura de Goldbach es intuitivamente evidente para el matemático X y para cualquier otro que comparta su afirmación, pero no para mí. Vale. Eso es trivial y carece de interés. Lo interesante es ver si hay alguien que coja un libro de metamatemática serio y considere dudoso algo que en él se da por evidente. Si es así, tendríamos un caso interesante que habría que discutir. Pero mientras no se dé un caso así, no hay caso. Por eso insisto en invitar a cualquiera a que plantee un caso así para debatirlo a fondo. No vale decir: esto es un sindiós, porque no hay principios ni nada. Si alguien cree que algún punto es dudoso, que diga cuál concretamente. Mientras no haya un caso en cuestión, los "problemas" de la metamatemática, como los unicornios rosa, son imaginarios.

Otra dificultad que hay en el camino es que hay afirmaciones que tienen que tener sentido antes de poder juzgarse verdaderas o falsas, y eso tampoco se aclara debidamente en ninguna parte.

Eso es fundamental. No es que "haya" afirmaciones que tienen que tener sentido antes de poder juzgarse, sino que todas las afirmaciones metamatemáticas tienen que tener un sentido claro y objetivo. Si una no lo tiene, no es aceptable. Yo no sé lo que significa \( 2^{\aleph_0} \) porque involucra el concepto de "todos los subconjuntos de \( \mathbb N \)" y no entiendo el significado de "todos" en esa expresión. Pero no me hace falta encontrarle un significado para concluir que \( 2^{\aleph_0}\geq \aleph_1 \), porque esta afirmación puede entenderse en el seno de una teoría axiomática que me permite razonar (y, en particular, usar los cuantificadores "para todo" y "existe") sin necesidad de darle sentido alguno a ninguna de sus afirmaciones (ni, sobre todo, a los cuantificadores).

O sea, a veces incluso uno tiene que juzgar si tiene sentido hablar de lo que se afirma en cierta proposición metamatemática, antes incluso de juzgar si es verdadera o falsa.

No, a veces no: siempre. Pero yo no incluiría eso en una lista de "principios no escritos". Por lo menos, es lo primero que yo diría a alguien que quiera entender la metamatemática, nada que procurara ocultar misteriosamente.

Y otro problema es que quienes de entrada ven normal esto de usar la intuición en la Metamatemática es porque están asumiendo que todas las mentes funcionan igual. De otro modo, no hablarían de "la" intuición como cosa ya entendida, preconcebida y uniforme.

No exactamente. Una cosa es que yo te diga que doy por hecho que sabes lo que es el principio de inducción porque no considere necesario explicártelo, ya que me consta que lo conoces de sobra y que todo lo que podría hacer para explicártelo sería enseñar a nadar a un pez. Y no es extraño que el autor de un libro de metamatemática dé por hecho que sus lectores tengan la madurez matemática necesaria como para que, no sólo no echen en falta que les expliquen qué es eso del principio de inducción, sino que hasta podrían ofenderse si alguien se lo trata de explicar como si fueran estudiantes de primero de carrera.

Pero el principio de inducción puede explicarse y justificarse, eso sí, acabando siempre en que los números naturales son lo que son (sobre esto he hablado hace uno o dos mensajes): si tenemos claro que los números naturales son el cero, el siguiente de cero, el siguiente del siguiente de cero, etc. (donde este "etc." es fundamental y se puede explicar cómo hay que entenderlo, pero no sustituirlo por otra cosa), entonces es evidente que si puedes asegurar que el cero cumple algo y que siempre que un número natural cumple algo lo va a cumplir también su siguiente, con ello puedes concluir que el cero cumple la propiedad en cuestión, que el siguiente de cero también, y que el siguiente del siguiente de cero también, y que, por consiguiente, todos los números naturales cumplen la propiedad, porque no hay más números naturales que el cero, el siguiente de cero, etc.

Y aquí es cuando podrás decirme con toda la razón del mundo que todo esto que te he dicho ya lo sabes y no hacía falta que te lo dijera. Lo único que no tengo claro que sepas es que esto es todo, que no hay nada más que esto, que esa obviedad es el principio de inducción, y que no tiene nada que ver con el hecho de que puedes definir modelos no estándar de cualquier aritmética formal en los que no sea cierto que los únicos números naturales sean el cero, el siguiente de cero, etc., y por eso es esencial que cuando hablamos informalmente de los números naturales nos referimos a los números naturales de verdad, sin números no estándar de ninguna clase, y, aceptando esto, el principio de inducción es evidente.

Pero esto no supone necesariamente (no necesita suponer) que todas las mentes funcionan igual. Simplemente, yo digo: el principio de inducción es bien conocido y es evidente, si todos estamos de acuerdo, pasamos a otra cosa, y si alguien no está de acuerdo, que lo diga y vemos cuál es el problema. Mientras no haya nadie que cuestione la validez del principio de inducción, no hay nada que hablar al respecto. Eso no es presuponer que todas las mentes funcionan igual, sino meramente no preocuparse por posibles mentes exóticas en ausencia de indicios de que haya alguna.

Es lo que te decía antes sobre el escepticismo: lo razonable no es dudar de todo, sino examinar cualquier posible objeción ante el menor indicio de que algo pueda no estar bien. Si alguien sensato cuestiona el principio de inducción, tenemos un problema, habrá que ver qué pasa, pero mientras no se presente el caso, no hay caso.

Por otra parte, aún partiendo de unos principios previamente establecidos,
¿es cierto que uno nunca cuela nada, pero absolutamente nada más, que aquello que se establece en esos principios?

Eso se lo preguntas a Masacroso, pero te respondo yo que no, que no tienes esa garantía, y que ésa es precisamente la razón por la que yo no sabría darte principios metamatemáticos generales. Porque lidiar con cada caso particular puede ser todo un reto para la mente como para tratar de justificar principios generales. Las palabras más difíciles de tratar informalmente son "para todo" y "existe". No creo posible dar principios generales sobre cuándo son aplicables y cuándo no. Por ello, todo principio general que pretenda empezar por "para todo" es cuestionable a priori, y sólo en algunos casos se le podrá dar un sentido pleno que permita aceptarlo como principio informal. Lo de "todo axioma vale con tal de que lo declares como tal" es un principio formalista que sólo vale en "los razonamientos de juguete" con los que se trabaja en la lógica formal, pero en el "mundo real" del razonamiento informal, aceptar cualquier cosa como axioma por el mero declararlo como tal es como meterse en la selva convencido de que ningún león te comerá porque eres vegetariano y nunca harías daño a un animalito. Las cosas no funcionan así en la naturaleza.

Por ejemplo, si un intuicionista me dice que parte de los principios de la Lógica usual, pero sin aceptar el Principio del Tercero Excluido, y que eso es lo "natural", la verdad es que a mí me cuesta entenderlo, y en cambio me resulta natural razonar con el Principio del Tercero Excluido, por fuera y por dentro de la Matemática, y no parece que sea un capricho, sino que uno razona así.
¿Será verdad que el intuicionista corre una maratón saltando siempre en una sola pata, como él dice que debe hacerse?
A mí me parece dificíl, y quizás se engaña a sí mismo.

Mi opinión es que, si vemos el intuicionismo como una forma restringida (más exigente) de razonamiento matemático, puede tener interés en el mismo sentido que tiene interés plantearse qué se puede demostrar sin usar el axioma de infinitud, o sin usar el axioma de partes, o sin usar el axioma de elección, o en teorías aritméticas más débiles que la aritmética de Peano, etc. No está mal saber qué hace falta y qué no para probar cada cosa. Pero si un intuicionista es alguien que dice "todo esto no me lo creo porque no sigue mis criterios exigentes", entonces el intuicionista es como un vegetariano que dice que comer carne no es sano. Pues bueno, ahí está el jamón serrano y puedes vivir 100 años comiéndolo en cantidades razonables, si no quieres probarlo, allá tú, pero no dejará de ser comida porque tú no quieras comerlo.

Por cierto, a lo que comentas en un mensaje posterior sobre la lógica intuicionista, quizá sea relevante añadir que Gödel probó que toda la lógica clásica es formalizable en la lógica intuicionista, es decir, que a cada fórmula de la lógica clásica le puedes asociar una "traducción" intuicionista de modo que la fórmula dada es demostrable en la lógica clásica si y sólo si su traducción es demostrable en la lógica intuicionista.

18 Marzo, 2023, 04:06 pm
Respuesta #58

feriva

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Supongamos que \( n\in A \) no es el mínimo. Supongamos que tampoco es el mínimo \( n-1 \) y así con \( n-2 \)... etc., hasta \( n-k\in A \) tal que \( n-k-1\notin A \). Pero entonces \( n-k\in A \) es el mínimo.

En otro caso podemos considerar \( n-n\in A \) no es el mínimo; pero si lo es, porque el anterior ya no es un natural, es -1, no puede pertenecer al conjunto.


Pues me temo que no soy capaz de seguirte. De todos modos, lo que dices me hace sospechar que esto puede ser relevante en lo que planteas:


Hola, Carlos.

Eso es parte de una cita mía. Era una alternativa  al problema que planteaba Argentinator sobre “llegar” contando hasta los elementos del conjunto, suponiendo que pudieran estar muy lejos de 1,2,3… (lo cual para mí no es problema; es más, creo que ese mismo argumento he llegado yo a utilizarlo en algún hilo; el mínimo es un número natural, su valor es finito, la cantidad de cifras son fintas, luego se llega a él; si se tarda mucho “andado”, pues se “salta”).
Simplemente, lo que quiero decir ahí (seguro que he sido incorrecto al intentar expresarme con símbolos) es que se puede hacer lo mismo pero desde arriba, desde algún elemento del conjunto. Existe al menos un “n” que pertenece a A; si no es el mínimo, existen naturales n-1, n-2… que pueden pertenecer o no al conjunto (no importa, porque se hace la hipótesis de que tampoco son el mínimo) hasta que se llega a un n-k que sí pertenece pero tal que n-k-1 ya no pertenece al conjunto; en ese caso n-k es el mínimo.
Si no se llega a n-k, entonces “n” o “n-1” o alguno de ésos es necesariamente el mínimo (nunca puede ser n+1, n+2… po razones obvias). En el último caso puede ocurrir n=k contenido en A (el elemento sería n-n) y entonces cero sería el mínimo.
Y, si se consideran los naturales sin el cero, pues entonces, como mucho, llegará a n-(n-1) y 1 será el mínimo.
Si no pasará nada de eso, estaríamos en el caso del descenso al infinito, “n” no sería un natural y no podría pertenecer a un conjunto de naturales.

Saludos.

18 Marzo, 2023, 04:09 pm
Respuesta #59

argentinator

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Lo que digo es que tengo problemas con la intuición de proceso secuencial de recorrer los números naturales.
No parece que vaya a llegar nunca a ninguna parte si arranco desde 0, 1, 2, en adelante.

¿Quiero llegar a \(10^{1000}\)? Tengo que pasar por los naturales intermedios,
arrancando desde 0. Pues no llego nunca.
Y me refiero al proceso secuencial intuitivo, no al tiempo físico.

Si imagino la secuencia de los naturales impresa en cuadros de una cinta horizontal, tengo más chances de que la intuición me funcione.
Para mí no es suficiente con sólo pensar en la secuencia yendo de uno en uno.
Necesito que ya esté impresa desde antes en alguna parte
(o extendida previamente, ya dada), para poder recorrerla.

Por ejemplo, si quiero probar que dados dos números naturales distintos \(a,b\),
cumplen que \(a<b\) o que \(b<a\), y ya sé que no es cierto que \(b<a\),
para la opción restante necesito recorrer los naturales desde \(a\) hasta \(b\).
No puedo hacer eso con la mera intuición de ir avanzando de uno en uno al siguiente, y el siguiente del siguiente, etc., pues percibo que me falta algo.
Sólo cuando pongo en evidencia un poco más de la estructura íntima de los naturales (como si estuvieran impresos en una cinta horizontal, uno a la derecha del otro), pues ahí pareciera que soy más capaz de "llegar" a  \(b\).

El primer reclamo que me hiciste, de aclarar qué significa que \(A\) es no vacío,
pues eso, me encuentro con esa dificultad.
El proceso secuencial que hacés ahí no me resulta satisfactorio,
pues mi intuición no entiende que necesariamente tengo que llegar al primer elemento de \(A\) en algún instante futuro, sino que el proceso puede repetirse indefinidamente, y aún el conjunto no ser vacío.

Además de los "instantes", necesito "lugares" en donde los números estén previamente impresos.
La cuestión sería más o menos así:
Dispongo una cinta horizontal con cuadros, y en cada una llevo a cabo el procedimiento de imprimir cada nùmero natural en secuencia (el siguiente, el siguiente del siguiente, etc.).

Al hacer este recorrido mentalmente al menos una vez,
la cinta imaginaria ya queda impresa con dichos números.
La siguiente vez que recorra esa cinta, ya sé que "nada se me escapa de allí",
pues en la cinta sólo hay números naturales, ya que así lo he dispuesto,
y ahora sí que si parto del casillero con el número 0,
y avanzo de uno en uno, llegaré a "ver" lo que ocurre con todos los naturales.
En una segunda etapa, vuelvo a recorrer los números naturales,
pero ahora lo hago sobre la cinta impresa,
y pinto con color rojo al casillero que corresponde a un número dado
si dicho número NO está en \(A\), y lo pinto de azul cuando sí está en \(A\).
Además, puedo disponer de un casillero externo adicional, fuera de la cinta,
que esté originalmente en blanco,
y en el que hago una marca de color azul cada vez que pinto un cuadro de azul en la cinta numérica.
A su vez, puedo transcribir en ese casillero externo el número natural que le correspondió (a fin de "memorizar" el mínimo de \(A\)).
Si este casillero externo lo encuentro ya pintando de azul en algún instante posterior, no lo vuelvo a repintar, y lo dejo así.

Tras terminar ese segundo recorrido por la cinta,
el casillero externo sólo puedo ser blanco o azul.
La única posibilidad de que sea azul, dado el procedimiento que he empleado,
es que haya pintado uno de los cuadros numéricos de azul.

Y así, tener el casillero externo en azul significa que el conjunto  \(A\) es no vacío.

Ahora bien.
La cuestión es que sin este dispositivo de la cinta impresa,
y la doble pasada sobre ella,
no veo clara tu "definición" de conjunto no vacío de naturales.
No me alcanza con pensar en la secuencia de números por sí sola.
Quizás esto ocurre porque me veo obligado a generarla y una otra vez.