Autor Tema: Matemáticas que requieren lógica de orden mayor que el primero y ZFC

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13 Mayo, 2025, 09:44 pm
Respuesta #10

Restituto

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Carlos, perdón, para saltarme mucha repetición de los mismos enlaces a los mismos textos en la búsqueda puse "alternative foundations mathematics pdf", y ahí sí que encuentras lo que decía. De lo que he mirado por encima de los primeros enlaces me ha parecido interesante el siguiente artículo de un tal Andrei Rodin:

https://philomatica.org/wp-content/uploads/2020/08/fom20.pdf

A Restituto seguramente también le interese este artículo.

Gracias, Masacroso por el enlace  al articulo que yo cité y por este en el que encuentro un fragmento que me parece relevante sobre lo que yo apuntaba de reducibilidad: página  22  "Further, I don’t assume together with Friend that mathematics can be “reduced” to its foundations in any epistemically relevant sense of this term [...]When the reduction is understood as formal provability or in some other sense that has no definite epistemic content, the same condition is too week or irrelevant. The fact that all texts written in English can be encoded into 0-1 sequences does not make 0 and 1 into building blocks of all English literature. Similarly, the fact that a lot of mathematics can be encoded into fragments of ZFC does not, by itself, make ZFC into a foundation of mathematics. I’m not trying here to dismiss the set-theoretic FOM (foundations of mathematics)in one stroke and realise that set-theoretic FOMs involve more than formal provability. I would like to stress, however, that formal provability of theorem T in ZFC in the usual sense of existence of truth-preserving inference from the axioms of ZFC to T does not, by itself, shed a light on how T is (or is not) known."

13 Mayo, 2025, 11:02 pm
Respuesta #11

Carlos Ivorra

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Carlos, perdón, para saltarme mucha repetición de los mismos enlaces a los mismos textos en la búsqueda puse "alternative foundations mathematics pdf", y ahí sí que encuentras lo que decía. De lo que he mirado por encima de los primeros enlaces me ha parecido interesante el siguiente artículo de un tal Andrei Rodin:

https://philomatica.org/wp-content/uploads/2020/08/fom20.pdf

Lo miro en cuanto pueda, gracias.

Creo te has precipitado un poco en tu contestacion,

No lo creo. ¿A qué tendría que haber esperado?

no estoy seguro de que hablemos de lo mismo cuando yo digo que la lógica de segundo orden no es reducible a primer orden y cuando tú dices que toda la matemática es "formalizable" con ZFC, lo cual invalida 5 de tus 6 primeras contestaciones.

No es así. Tu has dicho:

Las matemáticas que se usan habitualmente, digamos el análisis, están basados en lógica de segundo orden o mayor,

Y yo te decía que esto es falso, y esto está antes de que usaras el verbo "reducir". Todas las matemáticas que se usan habitualmente en análisis y en la rama que quieras de la matemática se basan en, se formalizan con, usan, o como quieras llamarlo, la lógica de primer orden, la lógica de ZFC.

Si no me crees, teclea en google "foundations of mathematics pdf" y te saldrán los libros que le he enumerado antes a Masacroso, u otros similares, que, a distintos niveles, explican la fundamentación de las matemáticas, y dudo que encuentres alguno que siquiera mencione la lógica de segundo orden.

Y si quieres darle algún sentido preciso a "no ser reducible" que no coincida con "no ser formalizable", tendrás que precisarlo tú.

En la de lo que entiendo por mayor expresividad de las orden superior al primero pero pierden la completitud semántica aciertas,

Pues sería mejor que expusieras las cosas sin necesidad de obligar a quien te lee a tener que adivinar a qué te refieres.

y es curioso porque la irreductibilidad a la que me refiero está relacionada con esta pérdida. De manera que debes de estar de acuerdo en que las teorías que usan lógica de order mayor al primero no se pueden reducir por completo a este, ya que no son semánticamente completas tal como se expresan digamos por ejemplo en  la construcción usual de los reales.

No le veo sentido a lo que dices (a falta de que precises tus afirmaciones). La construcción usual de los reales se lleva a cabo en ZF, usando lógica de primer orden como lógica subyacente.

Otra cosa es que puedas definir lenguajes de primer orden específicos para hablar de números racionales (distintos del lenguaje de la teoría de conjuntos) que no permitan cuantificar sobre subconjuntos, con lo que no permiten construir los números reales, pero eso es porque son lenguajes de primer orden que sólo permiten hablar de números y no de conjuntos, como le sucede al lenguaje de primer orden de la teoría de conjuntos. Eso es otra historia y me parece que la estás sobredimensionando.

Ahora bien tu cambias mi "reducibilidad" a "formalizabilidad", y si a lo que te refieres es que las matemáticas de los libros de texto habituales pueden ser codificadas o "simuladas"  en principio mediante el lenguaje de conjuntos de ZFC(o de muchas otras alternativas, se menciona casi siempre ZF por tradición, por ser históricamente el primero...) eso está claro.

No creo que nadie considere que las matemáticas de libros de texto y no de libros de texto estén "simuladas" en ZFC. Los matemáticos hablan habitualmente de conjuntos, y en cualquier exposición informal de cualquier resultado matemático se asumen definiciones que reducen todo a conjuntos, y los axiomas de ZFC son simplemente los hechos que se suponen ciertos sobre los conjuntos sin demostración. Las matemáticas usuales consisten en decir: suponemos que existen unos conjuntos que cumplen estos axiomas, y partiendo de ahí definimos tales cosas y demostramos tales cosas. Y todo eso no es ni más ni menos que trabajar en ZFC, con independencia de que los teoremas se enuncien en el lenguaje formal de ZFC o en un lenguaje natural.

No estoy discutiendo eso, pero lo que también está claro es que se pierde mucho de la comprensión y de lo intuitivo de las construcciones más expresivas en orden superior, y en este sentido tampoco hay una reducibilidad a primer orden.

Lo tendrás claro tú, si es que sabes lo que quieres decir. Todas las construcciones que puedes encontrar en cualquier libro o texto de matemáticas son teoremas de ZFC, no "simulables" en ZFC en ningún sentido que tú sabrás cuál es, sino teoremas de ZFC, consecuencias lógicas de los axiomas de ZFC.

Hay una nueva construcción que se acaba pareciendo muy poco a aquello de lo que se parte. Y de hecho por eso casi ningún matemático se ocupa en la práctica de esas "traducciones", se dan por hechas en principio. A eso me refiero cuando aludo a qué no me parece que tales fundamentos de las matemáticas lo sean en realidad y quizás fuera mejor admitir que no hay ninguna garantía de consistencia o certeza en ese tipo de muletas psicológicas de algunos matemáticos como son ZFC y similares, en otras palabras el rigor formal  no proporciona más seguridad sobre la consistencia matemática como un ente  que la práctica empírica de la construcción constante intuitiva de las matemáticas o el chequeo cuidadoso de las pruebas particulares.

Pero nada de eso tiene nada que ver con una oposición entre lógica de primer orden o de órdenes superiores. Los teoremas de incompletitud valen para la lógica de cualquier orden, luego no arreglas nada cambiando ZFC por una teoría basada en la lógica de segundo orden. Lo de llamar a ZFC "muleta psicológica" también es algo muy subjetivo. ZFC es el patrón de rigor matemático, en el sentido de que un argumento matemático es riguroso si y sólo si el formalizable en ZFC o en alguna extensión con axiomas adicionales.

Por supuesto esto que digo es una opinión, y nadie tiene porqué compartirla,, pero me parecía que iba en sintonía con el artículo que cité (intentaré ver silo puedo subir en PDF)de una persona que habla de fundamentos de las matemáticas, sí(es decir filósofa), pero que es matemático también. Aunque creo que para Ivorra lo primero invalida lo segundo, y en eso pienso que exagera, si fuera así se lo debería aplicar a sí mismo, ya que sus digamos afiladas opiniones al respecto son filosofía pura.

Tendrás que precisar a qué opiniones te refieres, porque suelo distinguir claramente lo que son opiniones subjetivas mías de lo que está universalmente aceptado entre los matemáticos.

Espero que aclarar lo que yo entiendo por irreductibilidad del orden superior al primero mejore la fluidez del hilo.

Pues, indudablemente, sería bueno que lo aclararas.

PD:(No he entrado en la parte más psicológica acerca de la impertinencia y la ridiculez que admito yo inicié porque quizás distraiga de lo importante, pero si hay interés no tengo problema en recoger el guante.)

Bueno, no hay mucho que aclarar. La situación es muy simple. No me gusta entrar en hilos tuyos porque eres una de esas personas que habla sin saber realmente de qué habla y trata de disimularlo, y cuando ya es tan evidente que tu postura es incoherente y ya no puedes disimularlo, te pones nervioso y llevas la discusión a cuestiones personales. Me di cuenta de ello (y me sorprendió no haberlo notado antes) cuando después de haber tratado en muchos hilos sobre geometría diferencial y relatividad, se puso de manifiesto que no entendías la definición de variedad diferencial). Fue en ese momento cuando decidí evitar tus hilos, no por inquina, sino porque me es molesto tener que poner contra las cuerdas a alguien que no entiende de qué habla y no lo reconoce y que, por otra parte, no ha faltado al respeto a nadie, como es tu caso.

¿Te parece razonable iniciar un hilo con esta joya?

Tengo poca esperanza de respuesta por algún experto del foro en estos temas, no quisiera pensar nunca que por inquina quizás incluso merecida hacia el que suscribe, sino porque no es un tema grato para matemáticos necesitados de certezas sólidas e inquebrantables.

¿De verdad crees que es apropiado empezar lo que debería ser un debate puramente racional sobre una cuestión matemática o filosófica hablando de inquinas o acusando a un posible interlocutor de no querer enfrentarse a ciertos temas?

Es cierto que prefiero no debatir contigo, pero no porque te tenga inquina, sino porque, como no sabes de qué hablas exactamente, hay que tratar de encontrar un sentido a lo que dices, que no es que sea absurdo, sino que simplemente es un reflejo de cosas que has leído, pero deformado por tu falta de entendimiento del tema. Y ojo, que no digo que eso sea censurable: es perfectamente respetable que quieras conocer un poco de todo sin entrar en el fondo de las cosas. Yo sólo digo que no me gusta debatir con alguien así por lo que te he explicado, porque habría que hacerlo con mucho tacto para que no te sientas acorralado por tus incoherencias y, como no lo hago, acabas llevándolo todo al terreno personal, como sorprendentemente has hecho en este hilo antes incluso de que interviniera nadie más.

Por eso te digo que hablar de "inquinas" es ridículo (porque no es que me caigas mal, sino que no me gusta discutir con gente con tu carácter, completamente respetable, pero uno decide con quién se junta) e impertinente y de mal gusto, porque ésa no es forma de empezar un debate sobre nada (ni de reconducirlo a esos términos, aunque no se empiece así). Y la otra alternativa (sugerir que yo no querría participar porque me resulte incómodo tratar ciertos temas) es igualmente impertinente y de mal gusto (no es de recibo especular sobre las motivaciones de otro, sobre todo si es para presuponer mala intención) y, considerando la afirmación concreta, también ridícula. Ciertamente, me resulta incómodo este hilo, pero no por el tema, sobre el que podría dialogar con cualquiera que se preocupara únicamente de clarificar las cosas y no de disimular sus lagunas, sino por tu carácter.

Si intervine, te aseguro que sin la menor ilusión, fue porque lo que estabas afirmando de que las matemáticas modernas se basan en la lógica de segundo orden es rotundamente falso y eso no es filosofía ni una opinión mía. Todo lo contrario. Precisamente ZFC es el muro de contención que separa la matemática de la palabrería filosófica (que, según cuál sea, puede tener más o menos sustancia). Uno puede filosofar todo lo que quiera sobre ZFC o la lógica de orden 17, pero nada de eso alterará si una demostración matemática es o no correcta y rigurosa. Lo será si y sólo si se ciñe a los estándares de ZFC. Y eso no es ni una opinión personal ni filosofía. Eso lo comparten todos los matemáticos, incluso a quienes por un motivo u otro no les guste ZFC.

Pero creo que llegado este punto cualquier lector del hilo ya puede tener claro que si quiere considerar tu opinión, tendrá que hacerlo con pinzas, porque es una opinión filosófica que poco tiene que ver con lo que afecta a la fundamentación de las matemáticas.

Quede claro que nada de esto afecta a lo que ha dicho Masacroso. Él tiene su escepticismo sobre que ZFC proporcione una fundamentación seria a las matemáticas, pero eso es harina de otro costal. Yo estoy hablando de tu teoría de que la matemática moderna "se basa" en lógica de orden superior y que ZFC es una "simplificación" o "reflejo" o como quieras llamarlo, cosa que entiendo que él también te ha cuestionado, pero eso ya es cosa vuestra y yo no entro.

En este hilo has reproducido el comportamiento de hilos precedentes: usas términos vagos, como "reducible", "expresividad", etc., que no es que no vengan a cuento, sino que expresan vagamente cosas concretas que sin duda habrás leído en textos serios (o no tan serios, dado que hablamos de filosofía), pero que no puedes reproducir con coherencia porque no sabes de qué hablas, ni qué consecuencias o qué relevancia tienen las cosas de que hablas, pero luego resulta que es que no adivinamos correctamente, o que nos precipitamos en las respuestas, o que hacemos filosofía... como si se pudiera responder con precisión a vaguedades.

Me resulta incómodo dudar entre mencionarte las formalizaciones del análisis en fragmentos de la aritmética de Peano de segundo orden sólo por la sospecha de que puede ser el origen de algunas de las campanas que pareces haber oído sin saber dónde, cuando a lo mejor no tiene nada que ver y con ello no hago sino introducir más confusión cuando tú respondas asociando algo que tal vez desconozcas con otras cosas que has leído y que no tienen nada que ver, y lo mismo con otras cosas que podrían estar en el origen de tus vaguedades, pero que a ver quién podría saberlo.

Pero quiero insistir —con total sinceridad— que me parece muy respetable tu política de tratar de abarcar una extensa área de conocimiento al precio de renunciar a los detalles. No veas en mis palabras ninguna crítica a esto. Sólo digo que no me gusta debatir con alguien que hace eso y, a la vez, trata de disimular que no conoce los detalles de lo que dice y que eso le lleva a falsedades, malentendidos e incoherencias. Ahí ya podríamos entrar en terreno censurable, pero no soy yo quién para censurarte nada mientras no ofendas a otros participantes en el foro. Sólo digo que no me interesan tus hilos y, como tú mismo has sembrado la cuestión personal en éste, pues yo te aclaro todo lo referente a ella para que puedas cosecharlo.

Por eso termino aquí mi intervención, salvo que voy a ojear el pdf de Masacroso por si merece la pena que le diga algo sin abusar de su paciencia, ya que me parece que no le gusta mucho discutir sobre estas cosas y es algo también muy respetable.

13 Mayo, 2025, 11:57 pm
Respuesta #12

Carlos Ivorra

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Masacroso:

He ojeado el artículo que has puesto de ejemplo. ¡Es muy aburrido!, pero lo he ojeado hasta hacerme una idea tal vez imprecisa de su contenido, y te comento por encima lo que me parece que pinta en la cuestión de los fundamentos de la matemática. Procuraré no polemizar, es decir, trataré de describir lo que entiendo que es tu postura y la mía sin ánimo de defender una o cuestionar la otra.

En principio, cuando hablamos —sin más contexto— del problema de la fundamentación de las matemáticas, yo entiendo que hablamos de esto (corrígeme si es que tú entiendes otra cosa):

A finales del siglo XIX (como bien sabrás) los matemáticos descubrieron que podían demostrar contradicciones sin suponer aparentemente nada contradictorio. Y ése era el problema de la fundamentación de las matemáticas: había que precisar qué había que entender por razonamiento matemático de modo que, con tales precisiones, no hubiera riesgo de caer en contradicciones.

Lo que yo afirmo es que, con las salvedades que tú bien conoces, determinadas por los teoremas de incompletitud, ese problema está resuelto: ZFC, con su lógica subyacente, determinan exactamente qué hay que entender por un razonamiento matemático riguroso. Los teoremas de incompletitud prueban que es imposible demostrar la consistencia de ZFC (salvo que supongamos axiomas más fuertes que la consistencia de ZFC, en cuyo caso la prueba de consistencia a partir de esos axiomas no aporta nada en cuanto a la convicción de que ZFC sea consistente). Eso es así y no me voy a extender aquí valorando la importancia que eso tiene. Lo que importa es que nadie ha encontrado ninguna contradicción en ZFC y, mientras nadie encuentre ninguna contradicción o haya un cambio de moda, ZFC es y será el patrón de rigor matemático vigente.

Lo que tú dices (entiendo yo) es que la construcción de ZFC (y la prueba de los teoremas que justifican que es lo que necesitamos) es chapucera y no es aceptable bajo lo que tú entiendes que debe ser el rigor matemático. Bien. No vamos a discutirlo aquí.

A lo que voy es a que no creo que el artículo que has citado sea un ejemplo de que ZFC no proporciona una fundamentación satisfactoria de las matemáticas porque su construcción es chapucera. No he encontrado sombra de nada parecido en el artículo.

De lo que habla el artículo es de que alguien puede considerar que ZFC no es satisfactorio, no porque esté construido chapuceramente, sino porque no es adecuado para ciertos fines para los que debería serlo.

Por ejemplo, explica que a la hora de elaborar software que verifique la corrección de una demostración matemática, la lógica de la teoría de conjuntos no es eficiente, y es mejor emplear otras teorías axiomáticas basadas en teorías de tipos. Bien. Eso es cierto. Pero dudo que si analizaras la fundamentación de esas teorías alternativas las encontraras más o menos chapuceras que ZFC. Lo que se está diciendo ahí es que, igual que ZFC proporciona una fundamentación de las matemáticas, hay otras teorías axiomáticas que puede proporcionar otras fundamentaciones alternativas preferibles para ciertos fines. Y eso es cierto, pero eso no significa que la fundamentación de la matemática no esté resuelta, sino que tiene varias soluciones. No es que no sepamos precisar qué entendemos por una demostración rigurosa, sino que tenemos varias formas equivalentes de hacerlo.

Y hay más posibilidades, como quien considera sustituir la teoría de conjuntos por una axiomática basada en la teoría de categorías, y te puedo aportar yo más ejemplos, como axiomáticas no estándar de la teoría de conjuntos, en las que el análisis no estándar (con infinitésimos) "viene de fábrica", o la teoría NFU, en la que existe el conjunto de todos los conjuntos, etc. Todo eso son fundamentaciones alternativas de las matemáticas, unas más populares que otras. Pero eso no significa que no esté claro cómo fundamentar las matemáticas, sino que tenemos muchas formas de hacerlo, unas mejores o peores según para qué cosas.

Y supongo que habrá muchos artículos discutiendo si la fundamentación de las matemáticas debería ser así o asá, pero, en principio, nada de eso se corresponde con la postura que defiendes de que ZFC no es aceptable porque se construye sin rigor, o con círculos viciosos, o con cualesquiera que sean los defectos que encuentras a la construcción de ZFC y su entorno lógico.

Quiero decir que si hablamos de que se puede decir mucho sobre fundamentación de las matemáticas en el sentido de que uno puede considerar que hay alternativas mejores a ZFC, eso no te lo voy a negar. Pero lo que te digo es que esas alternativas estarán construidas con el mismo rigor o la misma falta de rigor que tú le encuentras a ZFC, es decir, que lo que debaten esos artículos que hablan del tema no tiene que ver con lo que tú cuestionas (salvo que me encuentres alguno que sí que se meta con ello, pero no creo que el que me has citado sea un ejemplo y yo no sabría encontrarte ninguno, probablemente porque nunca me he puesto a buscar uno).

Hay otro sentido en el que hasta está de moda filosofar sobre la fundamentación de las matemáticas (del que no habla el artículo, que yo haya visto), pero que puede ser interesante citar: hay expertos en teoría de conjuntos que buscan extensiones naturales de ZFC. No sé cómo habrán quedado, pero hace un tiempo discutían dos capos (creo que eran Woodin y Feferman, pero no estoy seguro), porque uno decía que "de verdad de la buena" \( 2^{\aleph_0} = \aleph_2 \) (creo que Woodin) y el otro le decía que "de verdad de la buena" \( 2^{\aleph_0} = \aleph_1 \), y no lo decían por decir. Ambos sabían perfectamente que la cuestión es indecidible en ZFC, pero los dos tenían extensiones respectivas de ZFC que eran "la natural", "la que tenía que ser" y que implicaban una cosa o la otra.

Ciertamente, discutir sobre qué axiomas es natural añadir a ZFC es una cuestión sobre "la fundamentación de las matemáticas" sobre la que se puede filosofar mucho (mi opinión es que nadie va a encontrar un axioma del que se pueda decir que es "el bueno", pero eso es sólo mi opinión), y en ese sentido también la fundamentación de las matemáticas sería un problema abierto.

Pero cuando digo que la fundamentación de las matemáticas es un problema ya resuelto y superado, me refiero a que ZFC resuelve la crisis de fundamentos, sin perjuicio de que se pueda encontrar otras teorías alternativas que sean preferibles para ciertos fines, o que se encontrara alguna que fuera mejor en todos los aspectos a ZFC y acabara reemplazándola. Pero eso sería como si los aviones a reacción reemplazan a los aviones de hélice. Una mejora técnica no significa que el problema de "volar" no estuviera ya resuelto con los aviones de hélice.

Tú consideras (entiendo yo) que la construcción de ZFC no es satisfactoria, que es ambigua, circular, o lo que sea, y no lo vamos a discutir aquí. Lo único que quería señalar es que artículos como el que has citado no apoyan tu visión, porque no creo que planteen para nada que ZFC no sea satisfactorio en ese sentido. Vamos, que no dicen que ZFC esté mal hecho, sino que no tiene algunas características que debería tener. Y eso es cierto, según para qué fines. Por ejemplo, es innegable que no es la teoría adecuada para las aplicaciones de chequeo de demostraciones.

14 Mayo, 2025, 01:09 am
Respuesta #13

Masacroso

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Carlos, yo no considero que ZFC sea "una chapuza" (o no del todo al menos, sólo que es algo "fea" como teoría fundante) o que carezca de rigor, en absoluto me ha dado esa impresión, lo que sí me parece es que es un traje a medida y que una de las consecuencias de esto es que carece de "belleza interna", al menos como enunciado axiomático (hay otras teorías de conjuntos que, en este sentido, parecen algo más "bonitas", aunque como coste ocurre que suelen ser más fuertes que ZFC).

Pero, en cuanto a la fundamentación, me sigue pareciendo muy extraño que, para utilizar ZFC uno necesite primero tener una idea sobre lógica de primer orden (es decir, con los axiomas por sí solos no vamos a ningún lado, son los axiomas dentro de un modo de pensar lo que hace que ZFC sea una teoría), la cual a su vez parece "fundarse" en axiomas de ZFC o algo muy parecido. En este sentido el "fundamento" parece que no está tan claro en dónde está.

Pero coincido en que ZFC (junto a la lógica de primer orden, sin tener en cuenta qué fue antes, si el huevo o la gallina) resuelve la crisis de fundamentos que se dió a finales del siglo XIX.

14 Mayo, 2025, 01:37 am
Respuesta #14

Carlos Ivorra

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Carlos, yo no considero que ZFC sea "una chapuza" (o no del todo al menos, sólo que es algo "fea" como teoría fundante) o que carezca de rigor, en absoluto me ha dado esa impresión, lo que sí me parece es que es un traje a medida y que una de las consecuencias de esto es que carece de "belleza interna", al menos como enunciado axiomático (hay otras teorías de conjuntos que, en este sentido, parecen algo más "bonitas", aunque como coste ocurre que suelen ser más fuertes que ZFC).

Ah. Sí, en efecto, recuerdo haberte leído algo así en otra ocasión, pero entonces he debido de malinterpretar este pasaje:

Es la justificación de lo "buenas" y "correctas" que son las reglas y axiomas elegidos lo que me parece una chapuza. En fin, que estoy bastante de acuerdo contigo [con Restituto], hay mucho humo epistemológico en la "fundación" de las matemáticas.

o este otro:

No estoy de acuerdo, no hace falta formalismo alguno (ni poco ni mucho) para darse cuenta de que cualquier idea actual sobre el "fundamento" de las matemáticas es una chapuza, que dice más por su excesiva verborrea (formal o no) autojustificatoria que otra cosa.

Más concretamente, yo había entendido que con "chapuza" estabas refiriéndote —tal vez entre otras cosas— a esto:

Pero, en cuanto a la fundamentación, me sigue pareciendo muy extraño que, para utilizar ZFC uno necesite primero tener una idea sobre lógica de primer orden (es decir, con los axiomas por sí solos no vamos a ningún lado, son los axiomas dentro de un modo de pensar lo que hace que ZFC sea una teoría), la cual a su vez parece "fundarse" en axiomas de ZFC o algo muy parecido. En este sentido el "fundamento" parece que no está tan claro en dónde está.

En cualquier caso, borra si lo consideras oportuno la palabra "chapuza" de mi mensaje anterior y, a la hora de identificar nuestra discrepancia, cámbiala por cualquiera que resuma este último párrafo que acabo de citar. Lo califiquemos como lo califiquemos, entiendo que nuestra discrepancia es esencialmente que tú consideras que hay una especie de círculo vicioso por el que se acaba apelando a ZFC para fundamentar ZFC y yo afirmo que no hay tal círculo vicioso, que eso es una mera apariencia. A eso me refería cuando decía que considerabas poco rigurosa la fundamentación de ZFC (porque cualquiera estará de acuerdo en que un razonamiento que contenga un círculo vicioso no puede considerarse riguroso en ningún sentido). O, especulando un poco más, yo diría que si yo te digo que cuando tú dices que se usa ZFC en realidad no se usa ZFC, tú dirás que lo que yo digo que se usa en su lugar (el razonamiento puramente informal) es poco serio e inaceptable). Pero sólo estoy especulando sobre lo que entiendo que es tu postura, cosa sobre la que, obviamente, tú tienes la última palabra.

Pero coincido en que ZFC (junto a la lógica de primer orden, sin tener en cuenta qué fue antes, si el huevo o la gallina) resuelve la crisis de fundamentos que se dió a finales del siglo XIX.

Bien, pues en esto estamos de acuerdo. La discusión sobre si ZFC es "un traje a medida" o si tiene la "belleza" suficiente se vuelve, diría yo, algo más subjetiva. No imagino en qué teorías estás pensando cuando dices que otras te parecen algo más "bonitas" (¿tal vez te refieres a Morse-Kelley o los tiros van por otro lado?) porque el hecho de que sean más fuertes (según en qué estás pensando) podría tener poca importancia. Aunque recuerdo haberte leído algo en esta línea, no recuerdo ningún argumento por tu parte al respecto, así que no podría conjeturar nada sobre qué te hace pensar que "es un traje a medida". El único axioma de ZFC que me parece que se podría considerar "ad hoc" es el de reemplazo, aunque me cuesta imaginar que eso pueda considerarse tan importante.

14 Mayo, 2025, 12:18 pm
Respuesta #15

Masacroso

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Bien, pues en esto estamos de acuerdo. La discusión sobre si ZFC es "un traje a medida" o si tiene la "belleza" suficiente se vuelve, diría yo, algo más subjetiva. No imagino en qué teorías estás pensando cuando dices que otras te parecen algo más "bonitas" (¿tal vez te refieres a Morse-Kelley o los tiros van por otro lado?) porque el hecho de que sean más fuertes (según en qué estás pensando) podría tener poca importancia. Aunque recuerdo haberte leído algo en esta línea, no recuerdo ningún argumento por tu parte al respecto, así que no podría conjeturar nada sobre qué te hace pensar que "es un traje a medida". El único axioma de ZFC que me parece que se podría considerar "ad hoc" es el de reemplazo, aunque me cuesta imaginar que eso pueda considerarse tan importante.

Exactamente, por ejemplo la teoría de conjuntos de Morse-Kelley parece más bonita. Aunque es una opinión subjetiva, claro.

14 Mayo, 2025, 03:52 pm
Respuesta #16

Carlos Ivorra

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Exactamente, por ejemplo la teoría de conjuntos de Morse-Kelley parece más bonita. Aunque es una opinión subjetiva, claro.

Lo que sucede es que los axiomas no suelen escogerse para que sean elegantes, sino para que sean prácticos. Diría que la visión de que los axiomas son el punto de partida de una teoría, y que, por ello, cabe esperar que resuman lo esencial o lo más relevante de ella, está un poco anticuada, por lo menos en determinados contextos. Lo más habitual es que una teoría tenga una "base" de hechos triviales y que sus axiomas sean unos cuantos de esos hechos triviales, que no tienen por qué ser especialmente relevantes en comparación con los restantes, sino que simplemente son los que facilitan más el trabajo de demostrar los demás a partir de ellos, hasta el punto de que al final uno puede olvidarse de cuáles eran esos axiomas, pues todos los hechos básicos son en la práctica igual de básicos, tanto si son axiomas como si no.

Por ejemplo, a la hora de axiomatizar el cálculo proposicional, es frecuente tomar algunas tautologías como axiomas. ¿Cuáles? De entre todas las tautologías, es frecuente tomar como axiomas, entre otras, las de la forma:

\( p\rightarrow (q\rightarrow p) \)       y       \( (p\rightarrow (q\rightarrow r))\rightarrow((p\rightarrow q)\rightarrow (p\rightarrow r)) \).

No creo que se las pueda considerar especialmente elegantes, especialmente las del segundo tipo, y, desde luego, las de este segundo tipo no son las que uno pondría de ejemplo para ilustrar lo que es una tautología. Pero se eligen esos axiomas porque son justamente los que hacen falta para demostrar el teorema de deducción (que dice que si, suponiendo \( p \), podemos probar \( q \), entonces podemos probar \( p \rightarrow q \)).

Una vez demostrado el teorema de deducción y otros hechos básicos, uno puede olvidarse para siempre de esos axiomas, que son unas tautologías más entre todas las tautologías posibles, sin nada que las haga dignas de mención.

Lo mismo pasa con la geometría euclídea. La belleza que uno le pueda encontrar a la geometría euclídea dependerá de sus teoremas y sus razonamientos, no de sus axiomas. De hecho, seguro que hay muchos matemáticos capaces de resolver problemas geométricos complicados (podríamos encontrar a varios en este foro) y si les preguntas qué axiomas toman como punto de partida, es posible que no sepan ni de qué les hablas, porque realmente no es necesario tener presentes ningunos axiomas para abordar un problema de geometría. Uno parte de una serie de hechos básicos que conoce sobradamente, y lo que hacen unos axiomas es probarlos todos a partir de unos pocos.

No sé si conoces los axiomas de Hilbert para la geometría euclídea:

https://en.wikipedia.org/wiki/Hilbert%27s_axioms

o los de Tarski:

https://en.wikipedia.org/wiki/Tarski%27s_axioms

pero me sorprendería que me dijeras que te parecen más estéticos, o naturales, que los de ZFC. Por ejemplo, el sexto axioma de congruencia de Hilbert (en la versión que te he enlazado) es uno de los varios criterios de semejanza de triángulos. ¿Por qué ése es un axioma y los demás son teoremas? Porque es necesario tomar al menos uno como axioma y ése resulta ser el más indicado.

Pero no son axiomas "naturales" en el sentido de que son la lista que uno escribiría a priori si le pidieran una lista de axiomas para la geometría. De hecho, dudo que nadie fuera capaz de escribir una lista de axiomas para la geometría así sin más, si no los conoce de antes. Los axiomas no son el punto de partida de nada, sino el producto de un intento de reducir todo lo básico a unas pocas afirmaciones. Uno va intentando probar cosas, toma como axioma lo que ve que le hace falta, luego se da cuenta de que uno de los axiomas que ha puesto se puede probar a partir de otros dos, con lo que se puede quitar, y luego ve que si quitamos uno y ponemos otros dos tal cosa queda más clara, etc., y así, al final, no de primeras, se llega a una lista de axiomas pulida, que está determinada, no por su estética, sino por su comodidad.

En teoría de la demostración es frecuente también añadir como axiomas a una teoría parte de sus teoremas (lo cual es redundante) para simplificar las demostraciones. Por ejemplo, si hay que probar que una teoría axiomática cumple algo por inducción sobre la longitud de una demostración, es frecuente decir: "añadimos como axiomas a la teoría T las fórmulas tal, que son teoremas de T, con lo que obtenemos una teoría con los mismos teoremas, pero así podemos suponer que una demostración dada cumple tal y cual, y gracias a eso podemos aplicarle la hipótesis de inducción".

En resumen, lo que quiero decir es que, en muchos casos, los axiomas no son la presentación natural de una teoría, lo que hay que mirar para juzgarla, sino parte de sus engranajes, que en la práctica no están a la vista. Igual que los virtuosos de la geometría euclídea no necesitan preocuparse de cuáles de los hechos que dan por bien conocidos son axiomas, los matemáticos que trabajan cotidianamente con conjuntos (es decir, todos) no necesitan preocuparse de cuáles de las afirmaciones sobre conjuntos que dan por bien conocidas (o incluso por demostrables) son axiomas de ZFC. Los axiomas de ZFC simplemente cumplen la función de reducir todo el océano de hechos básicos sobre conjuntos a unas pocas afirmaciones que luego pueden usarse para determinados fines, como demostrar que tal o cual afirmación no puede demostrarse ni refutarse. Si te parece por eso que están "hechos a medida", pues tienes razón, pero me extrañaría que no dijeras lo mismo de los otros ejemplos de axiomas que he discutido más arriba.

Pero es que ZFC no debe ser juzgada por sus axiomas, sino por lo que se puede hacer con ella. Más precisamente, la pregunta es: ¿los teoremas de ZFC coinciden con lo que un matemático considera demostrable sí o no? Y si la respuesta es sí, entonces ZFC cumple su función. Y sus axiomas están pensados, no con la intención de ser estéticos, sino de ser cómodos de analizar.

Si buscáramos una fundamentación más estética de las matemáticas, sin duda es mucho más natural una basada en tipos, que no oblique a reducir artificiosamente todos los conceptos a conjuntos (y considerar así que los números naturales son conjuntos, y los polinomios son conjuntos, y las funciones son conjuntos, etc.) Eso es también más práctico a la hora de que un ordenador chequee la corrección de una demostración, pero a la hora de estudiar si la hipótesis del continuo es demostrable o refutable, resulta que ZFC es muchísimo más cómoda, por su simplicidad técnica, que incluso NBG (que es equivalente) o que MK (que es un poco más potente, pero a la vez más débil que ZFC más la existencia de un cardinal inaccesible, por ejemplo).

14 Mayo, 2025, 03:58 pm
Respuesta #17

Restituto

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Bien, Carlos Ivorra. Me ha gustado la parte más personal de tu contestacion, no podía esperar menos de tí y sé que todo lo dices por mi bien.Un poco larga( mi "joya" elicitadora de "la bestia" era mucho más breve) pero tú tiendes a la prolijidad. Me he emocionado,  he sonreído a ratos, con alguna pullita me he picado porque me parecía falsa e injusta, pero quién sabe. En definitiva ahí estaba todo tu estilo despectivo y de juicios de valor subjetivos que sabes desplegar cuando quieres, siempre dentro del respeto claro. Yo como no soy administrador puedo permitirme algo más de cancha por mucho que insistas en lo respetuoso que soy, ya que lo más que me puede pasar es que me banées y creo que puedo vivir con ello.
Fuera de esta parte más divertida y distendida donde me decepcionas es en la parte que te toca como "experto", a quien los ignorantes con vaguedades acudimos. Tus argumentos que ignoran también las citas de articulos donde igual hasta se aclaraba alguna de mis vaguedades ignorantes (supongo que porque eres un caballero y no lees los mensajes del hilo no dirigidos directamente a tí) me parecen palabrería hueca, pero será porque no entiendo los detalles. Contrariamente a lo que puedas pensar, los detalles me interesan, pero intento primero ir a las ideas generales. Creo que al revés que tú. Usando un dicho muy manido pero que creo que te encaja, los arboles no te dejan ver el bosque.
Finalmente estoy de acuerdo contigo en que no debemos debatir de matemáticas, aunque admiro la vastedad de tus conocimientos, tu uso de ellos en el foro tampoco me gusta, me pareces retorcido en ocasiones( no necesariamente conmigo). Pero no se puede gustar a todo el mundo. Para muchos serás un gran maestro.

15 Mayo, 2025, 11:42 am
Respuesta #18

Restituto

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Pero no veo que haga falta una lógica de orden mayor a uno en el uso diario de las matemáticas.
En efecto estaba yo confundido en esto y lo he señalado en los mensajes correspondientes. Lo que no obsta para que siga pensando en sintonía con lo que dices ,aunque quizás yendo más allá, que se enfoca de manera incorrecta lo referido a fundamentación matemática si lo que se pretende es dar garantías de consistencia global o de certeza inamovible de algún tipo. En algún punto siempre hay que introducir lo informal y en última instancia esto es algo cambiante y empírico.