Autor Tema: Intuición metamatemática del concepto de tiempo

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22 Marzo, 2024, 07:49 pm
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Restituto

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Aunque el tiempo se considere como algo que concierne más a la física me gustaría saber cuál, si es que lo hay de alguna forma u otra, es el concepto de tiempo en la fundación de las matemáticas. Al menos desde la intuición enmarcada en la lógica clásica que es la habitual en matemáticas convencionales y yendo algo más allá de decir que es un componente que se tiene en cuenta en la lógica modal. Yo diría que si se pudiera hablar de tiempo en este contexto metamatemático sería básicamente la intuición de un continuo ordenado en analogía con los puntos en la recta euclídea, vamos, un parámetro real en términos no tan antiguos. Pero quizás se podría decir más cosas o no siquiera lo que he dicho. Al hablar de tiempo supongo que se habla inevitablemente del fenómeno del cambio, que fundó la rama matemática del análisis. Tengo bastante curiosidad por lo que cualquiera pero especialmente los expertos en el tema puedan decir sobre la forma de pensar el tiempo/cambio en la fundación de las matemáticas(también en un momento posterior sobre cómo se formaliza esto).

22 Marzo, 2024, 07:55 pm
Respuesta #1

RDC

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Interesante propuesta Restituto. A ver qué cuentan
Nunca nadie comprende nada exactamente de la misma manera

22 Marzo, 2024, 10:43 pm
Respuesta #2

manooooh

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Hola

Según leí nadie sabe bien lo que es el tiempo. Sólo podemos decir que es la cuarta dimensión donde las primeras tres componentes son las coordenadas del espacio, y la cuarta el tiempo. A partir de ahí la suma y producto funcionan como si fueran vectores de cuatro componentes.

Saludos

23 Marzo, 2024, 02:21 pm
Respuesta #3

Fernando Revilla

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Aunque el tiempo se considere como algo que concierne más a la física me gustaría saber cuál, si es que lo hay de alguna forma u otra, es el concepto de tiempo en la fundación de las matemáticas. Al menos desde la intuición enmarcada en la lógica clásica que es la habitual en matemáticas convencionales y yendo algo más allá de decir que es un componente que se tiene en cuenta en la lógica modal. Yo diría que si se pudiera hablar de tiempo en este contexto metamatemático sería básicamente la intuición de un continuo ordenado en analogía con los puntos en la recta euclídea, vamos, un parámetro real en términos no tan antiguos. Pero quizás se podría decir más cosas o no siquiera lo que he dicho. Al hablar de tiempo supongo que se habla inevitablemente del fenómeno del cambio, que fundó la rama matemática del análisis. Tengo bastante curiosidad por lo que cualquiera pero especialmente los expertos en el tema puedan decir sobre la forma de pensar el tiempo/cambio en la fundación de las matemáticas(también en un momento posterior sobre cómo se formaliza esto).

Pueden ser interesantes Number theory and time y Dynamic processes associated with natural numbers.


23 Marzo, 2024, 07:17 pm
Respuesta #4

Restituto

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Gracias Fernando por los links y direcciones de exploración del tema en ellos. El que menciones los naturales me recuerda que quizás yo me fui demasiado rápido a los reales al intentar iniciar una discusión sobre cómo aparece el tiempo(si es que lo hace) en la  fundamentación de las matemáticas y debería haber empezado por los naturales que son los que se supone accesibles a la intuición metamatemática para la analogía que intentaba.

Aunque aún tengo esperanza de que Carlos Ivorra o geómetracat pongan orden entiendo que el tema es espinoso y que la mayoria de matemáticos  intentan no entrar a comentar por parecerles demasiado filosófico o demasiado físico, o simplemente que la lógica como fundamentación de las matematicas es completamente atemporal por lo que no hace al caso discutir lo temporal.

 Yo tiendo a pensar que la formalización de la lógica prescinde del tiempo ya que de alguna forma "fija" ciertas intuiciones. Lo cual es por supuesto compatible con  que luego la matemática aplicada pueda estudiar sistemas dinámicos con un tiempo absoluto parametrizado por los reales e incluso construir transformaciones no basadas en tiempo absoluto como las basadas en la relatividad de Einstein.

 Pero creo también que en la fase intuitiva metamatemática lo temporal debe jugar algún papel, aunque sólo sea porque como humanos insertos en lo temporal, se condicionaría necesariamente nuestra intuición, incluyendo la matemática. Por ejemplo al contar y al usar inducción de manera intuitiva tomamos un punto de partida , una cota inferior o caso base y vamos añadiendo a este caso como si fueran segundos pasando. Hay en esto un efecto acumulativo que parece tener mucha relación con el paso del tiempo. A partir de este paso el abstraer lo a algo continuo como los reales sería una sofisticación técnica de este pasar los segundos del contar intuitivo.

23 Marzo, 2024, 09:22 pm
Respuesta #5

feriva

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 Pero creo también que en la fase intuitiva metamatemática lo temporal debe jugar algún papel, aunque sólo sea porque como humanos insertos en lo temporal, se condicionaría necesariamente nuestra intuición, incluyendo la matemática. Por ejemplo al contar y al usar inducción de manera intuitiva tomamos un punto de partida , una cota inferior o caso base y vamos añadiendo a este caso como si fueran segundos pasando. Hay en esto un efecto acumulativo que parece tener mucha relación con el paso del tiempo. A partir de este paso el abstraer lo a algo continuo como los reales sería una sofisticación técnica de este pasar los segundos del contar intuitivo.

Para mí es claro que desempeña un papel, lo que pasa es que no se define ni se considera un axioma ni nada así; sin embargo “está presente”.

Se me ocurre una cosa, y es que la mayoría de las personas que han dado forma a la matemática, en cuestión de definiciones y demás, son inglesas, francesas, alemanas, italianas... y en estos idiomas “estar” es el mismo verbo que “ser”. Y este último verbo, cuando alude a entes que cambian de sitio en el espacio, o de forma más abstracta, es inseparable del tiempo como concepto. Por eso para los hispanohablantes el “cuándo” también cobra, a veces, sentido en matemáticas; porque se une al “estar”.

Ni siquiera los portugueses diferencian el “estar”; dicen “ser” por “estar”, es una cosa muy nuestra. Y no nosotros no vemos una diferencia sutil, sino muy clara entre ambas cosas: decimos, por ejemplo, “el niño está flaco” y, la mayoría de las veces, no diremos “el niño es flaco”, porque en el futuro puede engordar. Y en matemáticas, pese a no hablarse de tiempo, si se habla de trasformaciones, entre otras cosas. Al cambiar un vector de base es el mismo vector y nosotros, los hispanohablantes, decimos “está en base tal”, no decimos “es en base tal”; nos suena mal, nos resulta incorrecto decirlo así. Ahí estamos metiendo el concepto de presente.

“El tiempo” es, si cabe, un concepto todavía más imprescindible que el de “el espacio” para un ser humano; si cerramos los ojos no vemos nada, no vemos espacio, pero sentimos pasar el tiempo. No se puede escapar del tiempo, es de esas cosas que no se pueden concebir, como no se puede concebir la nada, porque si pudiéramos, ya no sería “la nada”.

Saludos.

23 Marzo, 2024, 10:04 pm
Respuesta #6

geómetracat

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Aunque aún tengo esperanza de que Carlos Ivorra o geómetracat pongan orden entiendo que el tema es espinoso y que la mayoria de matemáticos  intentan no entrar a comentar por parecerles demasiado filosófico o demasiado físico, o simplemente que la lógica como fundamentación de las matematicas es completamente atemporal por lo que no hace al caso discutir lo temporal.
Solo intervengo por alusiones, pero no tengo nada interesante que aportar. Como dices es "demasiado filosófico" y yo ahí flojeo bastante. Tampoco es un tema sobre el que haya reflexionado nunca muy en serio. Probablemente Carlos Ivorra tiene cosas mucho más interesantes que decir.

De todas maneras, en principio la cuestión temporal no la veo muy distinta del caso de la longitud (o de cualquier otra medida continua). Respecto a las intuiciones metamatemáticas y a la lógica, yo diría que ahí la clave es la idea intuitiva de número natural, que es una cuestión algo distinta de la del tiempo o de la longitud porque es esencialmente discreta. Básicamente es la idea de que somos capaces de distinguir una piedra, dos piedras, tres piedras, etc. Lo mismo con la lógica: lo único que necesitas realmente para poder hacer lógica y fundamentar la matemática es saber contar y saber distinguir símbolos, poco más. El saber medir y el continuo me parece un paso más allá en la abstracción.

Por otro lado, está claro que hay una relación entre ser capaz de contar cosas discretas y ser capaz de medir, ya sea longitudes o tiempos. Al fin y al cabo, medir no deja de ser contar una vez fijado un patrón. Pero entre el tratamiento del tiempo y la longitud a nivel intuitivo no acabo de ver una gran diferencia. Otro tema es el tratamiento del tiempo en física o matemáticas (por ejemplo, en sistemas dinámicos), donde se podría hablar de otros temas, y ya no digamos si vamos a relatividad y estás cosas.
La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)

23 Marzo, 2024, 10:48 pm
Respuesta #7

Carlos Ivorra

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Se me ha adelantado geómetracat, pero no creo que haya mucho más que decir:

La matemática formal, tal y como se concibe hoy en día, en términos de ZFC o axiomáticas similares, es completamente atemporal. Al resolver el problema de cuánto tiempo tarda en caer un objeto que se suelta a 100 metros de altura, uno resuelve una ecuación con la variable \( t \) que no tiene nada de temporal, aunque la \( t \) represente un tiempo, igual que si calculamos que \( 10 \) vacas más \( 20 \) vacas hacen \( 30 \) vacas no hay en el cálculo ni una molécula de proteína de carne vacuna.

Otra cosa es que la fundamentación de la matemática formal requiere una matemática informal (o que sea posible exponer informalmente, es decir, sin hacer referencia ni de forma tácita a ninguna teoría axiomática formal, una buena parte de la matemática) y que esa matemática informal, no basada en axiomas dados de antemano, puede fundamentarse en nuestra intuición espacial y temporal. Pero razonar "temporalmente" no requiere razonar ni filosofar sobre el tiempo.

Por ejemplo, si digo que los números naturales son una sucesión que empieza en un objeto al que llamamos "cero" y que se prolonga añadiendo a cada uno de sus términos un objeto nuevo al que llamamos "sucesor", de modo que los únicos números naturales son el cero, el siguiente de cero, el siguiente del siguiente de cero, etc., esta definición informal (y las que le seguirán, como la definición del orden de los números naturales, o de la suma de números naturales, etc.) sería incomprensible para alguien que pudiera afirmar sin mentir descaradamente que no sabe lo que es el tiempo (que no tiene nada que ver con saber definir el tiempo). Para entender que el \( 5 \) es menor que el \( 9 \) porque aparece "antes" en la sucesión de los números naturales hay que entender lo que significa "antes", y "antes" es un concepto temporal. También hay que entender de qué hablamos al decir "antes" y "después" para entender que dos números naturales distintos cualesquiera son comparables porque siempre uno de ellos tendrá que aparecer antes que el otro en la sucesión de los números naturales, etc. Por el contrario, cualquiera que pueda pensar "en el tiempo" entenderá que esa definición de los números naturales determina unívocamente una sucesión de objetos, entendiendo que la naturaleza de cada uno de ellos se deja voluntariamente indeterminada (es decir, que el "dos" es meramente el siguiente del siguiente de cero, sin concretar deliberadamente nada más al respecto, sin que tenga sentido atribuir al concepto de "dos" un color, una forma, un peso, etc.)

Entender (y entender que son verdaderas) las afirmaciones intuitivas sobre los números naturales requiere entender lo que es el tiempo, lo que es "antes", "después", lo que es "y así sucesivamente", lo que es "tantas veces como...", etc. Y todo esto son conceptos temporales. Pero es que nadie puede decir que no sabe lo que es el tiempo en este sentido: nadie puede decir que no sabe qué es "antes", "después", "repetir algo cinco veces", etc. E insisto en que esto no tiene nada que ver con que a uno le pregunten qué es el tiempo y no sepa qué responder.

Puestos a hilar fino, yo rechazaría los términos de la pregunta inicial: "cuál es el concepto de tiempo en la fundación de las matemáticas". El tiempo no es un concepto, no es algo que se pueda definir encajándolo en una frase del tipo "el tiempo es..."  El tiempo (o, mejor aún, los conceptos temporales, como "duración", "pasado", "futuro", "repetición", etc.) es como la "gramática" de nuestra intuición. Cualquier representación mental que podamos tener se da en el tiempo (aunque sea la representación de algo estático, que no cambia en el tiempo, pero no dejamos de percibir su invarianza). Sólo podemos pensar en el tiempo, luego es absurdo tratar de plantearse algo así como: imaginemos que no sabemos qué es el tiempo y vamos a definirlo y deducir paso a paso sus propiedades para luego basarnos en las conclusiones que obtengamos para fundar la matemática. No vas a poder hablar de nada, pensar nada, comunicar nada si no lo haces en el tiempo y no le podrás transmitir nada a alguien que no piense también en el tiempo.

En todo caso, si ya sabes matemáticas suficientes y física suficiente, podrás plantearte cómo hacer que una inteligencia artificial razone en el tiempo y piense en el tiempo y sea capaz de discernir lo que es verdadero o falso sobre conceptos como "antes", "después", "repetir", etc., pero todo esto lo harás razonando (tú) en el tiempo, y la inteligencia artificial que generes tendrá esta intuición temporal "de fábrica", no puedes crear una inteligencia artificial que no sepa lo que es el tiempo y luego enseñárselo, sino que tienes que construirla de forma que piense en el tiempo desde el primer momento. Naturalmente, no estoy hablando de una inteligencia artificial en el sentido que ahora está de moda, que está bastante lejos de ser inteligente en sentido estricto, sino en el sentido genuino de crear un objeto que piense como lo hacemos nosotros (o de forma equivalente a como lo hacemos nosotros en cuanto a los resultados, aunque el proceso sea muy diferente).

23 Marzo, 2024, 11:19 pm
Respuesta #8

manooooh

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Hola

En todo caso, si ya sabes matemáticas suficientes y física suficiente, podrás plantearte cómo hacer que una inteligencia artificial razone en el tiempo y piense en el tiempo y sea capaz de discernir lo que es verdadero o falso sobre conceptos como "antes", "después", "repetir", etc., pero todo esto lo harás razonando (tú) en el tiempo, y la inteligencia artificial que generes tendrá esta intuición temporal "de fábrica", no puedes crear una inteligencia artificial que no sepa lo que es el tiempo y luego enseñárselo, sino que tienes que construirla de forma que piense en el tiempo desde el primer momento. Naturalmente, no estoy hablando de una inteligencia artificial en el sentido que ahora está de moda, que está bastante lejos de ser inteligente en sentido estricto, sino en el sentido genuino de crear un objeto que piense como lo hacemos nosotros (o de forma equivalente a como lo hacemos nosotros en cuanto a los resultados, aunque el proceso sea muy diferente).

Totalmente de acuerdo.

A mis alumnos de secundaria (trabajo en informática) cuando realizamos el diagnóstico inicial de principio de año siempre les toca responder: "¿Qué es una computadora? Dar ventajas y desventajas de su uso", y cuando hacemos la puesta en común de las respuestas, y ante mi pregunta de: "¿Ustedes creen que, entonces (basado en lo conversado minutos atrás), la computadora es capaz de hacer algo que el Hombre no sepa hacer?" siempre hay alguno que responde sí, y ahí me viene como anillo al dedo recordar eso que dices (sumado a que desde el año pasado pongo el ejemplo de la inteligencia artificial, que nunca podrá superar a la inteligencia humana, aunque lo mismo vale reemplazar "inteligencia artificial" por "computadora").

Saludos

23 Marzo, 2024, 11:31 pm
Respuesta #9

Carlos Ivorra

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... pongo el ejemplo de la inteligencia artificial, que nunca podrá superar a la inteligencia humana...

¿Y eso cómo lo sabes? Es como decir que la inteligencia de una mujer nunca podrá superar a la inteligencia de un hombre. Una idea inteligente la puede tener cualquier ser inteligente, no veo en qué puede influir que sea hombre o mujer, natural o artificial. Otra cosa es que a día de hoy no se ha inventado ninguna inteligencia artificial en sentido estricto. Pero no veo por qué no va a poder inventarse una algún día ni por qué no podría ser más inteligente que un ser humano.