Генрих Беман (Галле) ЯВЛЯЮТСЯ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ СУЖДЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКИМИ ИЛИ СИНТЕТИЧЕСКИМИ?[76]
Можно было бы спросить - стоит ли в то время, в которое, как никогда ранее, стремительно умножаются новые познания, проблемы, теории, вновь обращаться к давно решенным и принадлежащим истории вопросам, к каковым, согласно господствующему мнению, относится тема нашей статьи? Ho как раз дальнейшее развитие нашего познания, решающее изменение наших познавательных позиций и приводит нас к этой необходимости.
Открывшаяся благодаря разработке символической логики за последние десятилетия возможность представить понятия и законы формальной логики посредством знаковой системы, аналогичной той, которая имеется в математике, и с такой строгостью, которая до сих пор была привычна только для математики, неизбежно выдвигает перед нами задачу проверить, основываясь на усвоенной за это время точке зрения, классические теории философии не только на истинность и ложность (bTtum), но и прежде всего на содержательность и осмысленность лежащей в каждом отдельном случае в основе этих теорий постановки вопроса.B этом смысле мы должны вновь поставить и решить, на основе современного состояния познания в философии и математике, также и вышеназванный вопрос, исторически ставший знаменитым благодаря системе Канта. Из двух составных частей эгой задачи, более важной, да и как раз решающей, несомненно является первая. Она требует, прежде всего, взять эту проблему как таковую и установить ее точный смысл, если она вообще имеет какой-либо смысл - что, как известно, иногда оспаривается как философами, так и математиками. Итак, сначала мы должны выяснить, что вообще может означать различение между аналитическими и синтетическими суждениями, в частности, можно ли (и в какой мере) однозначно вывести смысл этого различения из разъяснений Канта, или каким образом эти разъяснения должны быть дополнены или же исправлены. Только после достаточного прояснения этого первого пункта мы сможем перейти ко второму пункту - выяснению природы (Einordnung) математического суждения.
При этом мы должны будем скрупулезно принять во внимание различные возможные, а также фактически существующие истолкования математических суждений, и соответственно, должны быть готовы к тому, что ответ на наш основной вопрос может звучать по-разному, в зависимости от особенностей принимаемого истолкования.I
Обратимся же теперь к вопросу о смысле Кантовского различения! Прежде всего, спросим себя: чего, собственно говоря, хочет достичь Кант при помощи этого различения? Чему оно должно служить?
Нетрудно видеть, что оно нужно для того, чтобы в первую очередь в философских исследованиях отделить те суждения, которые действительно нечто утверждают и поэтому нуждаются в предметном (sachlichen) обосновании или проверке, от тех, которые ничего не утверждают о реальности, а скорее, так сказать, являются чем-то «само собой разумеющимся», для которых, таким образом, предметное обоснование или опровержение было бы с самого начала «неуместным».
Так, например, суждение «Каждое следствие имеет свою причину» не имеет предметного содержания, ибо следствием может называться лишь то, что вызывается какой-либо причиной. B отличие от этого суждение «Каждое изменение имеет причину» является предметно-метафизическим, поскольку его отрицание само по себе не является абсурдным. C другой стороны, рассмотрим случай, когда в рамках некоторого геометрического доказательства высказывается суждение: «Или точка P лежит на прямой g, или же точка P не лежит на прямой g», с тем чтобы в дальнейшем разобрать каждый из этих двух случаев по отдельности. Здесь мы также скажем, что рассматриваемое суждение - или же общее суждение: «Если даны точка и прямая, то точка лежит на прямой, либо она на ней не лежит» - хотя по своему предмету и является геометрическим, однако в отличие от настоящих геометрических суждений, таких как «Если A и B суть любые две точки, то существует одна и только одна прямая g, такая что как A, так и B лежат на g», оно не имеет предметного содержания, поскольку не налагает никаких ограничений на собственно геометрический фактический материал.
Конечно, «само собой разумеется» есть нечто относительное. Хотя в философии, также как и в математике, именно логическое является всегда само собой разумеющимся, - по крайней мере, согласно привычному взгляду, который мы на данный момент пока еще не подвергаем критике, - однако так обстоят дела отнюдь не во всех науках. Если мы возьмем, например, суждение «Если материальная точка движется прямолинейно с постоянным ускорением, TO ее движение описывается формулой X = X() + V0 t + Vl а Л>, то здесь мы имеем по своему предмету физическое, а по своему познавательному содержанию математическое предложение, поскольку прямолинейное равноускоренное движение представляется математически как раз посредством приведенной формулы. B отличие OT этого, суждение «Если материальная точка движется прямолинейно под воздействием постоянное силы, то ее движение описывается формулой Jt = X0 + v0t + [77]Aat2» является предметно-физическим, которое не может быть выведено из теорем чистой математики. Действительно, теоретическая физика обозначает предложения первого рода как всего лишь «аналитические», хотя при этом она, конечное же, не думает о Кантовском различении, а имеет в виду частный случай применения математического анализа. Точно также и геометрические утверждения естественным образом будут «само собой разумеется» в рамках физики, - если только мы не имеем дело с физикой Эйнштейна, - а значит, окажутся пустыми с физической точки зрения. Если мы пойдем дальше, например в область биологии, то в ней, наряду с логическими и математическими, «самоочевидными» будут также физические и химические факты и т.д.
Если мы все же хотим провести абсолютное различие между «самоочевидными» и «содержательными» суждениями, TO мы должны будем к первой группе отнести те суждения, которые, будучи логически само собой разумеющимися, с точки зрения каждой науки, за исключением, конечно, самой логики, не имеют предметного содержания. Логически самоочевидными являются, однако, l. законы логики и 2.
применение логических законов к каким-нибудь внелогическим данностям. K первому типу принадлежит, например, суждение «Если X есть A и все A суть B, то X есть В», ко второму типу - суждение «Если Сократ - человек и все люди смертны, то Сократ смертен», и в не меньшей степени, конечно же, суждение «Если Луна является позвоночным животным и все позвоночные животные имеют крылья, то Луна имеет крылья».Теперь, конечно же, следует учесть, что такого рода «аналитическое» суждение обычно не с самого начала представляется частным случаем применения некоторого логического закона, но только после того, как встречающиеся в нем понятия, в случае если они определены в системе рассматриваемой науки, заменяются в тексте данного суждения на соответствующие определения. Например, суждение «Каждый квадрат является четырехугольным», если под квадратом понимается плоская, четырехугольная, равносторонняя и равноугольная фигура, означает, что каждая плоская, четырехугольная, равносторонняя и равноугольная фигура является четырехугольной, и тем самым представляется частным случаем применения логического закона «Каждый X, который является A и B и C и Д является В». Соответственно, суждение «Каждое следствие имеет причину», если мы вместо слов «причина» и «следствие» подставим их значения как первого и последнего члена каузального отношения, представляется частным случаем чисто логического предложения «Если R является каким-либо дуальным отношением, то для всякого первого члена, для которого выполнимо R, всегда существует второй член, который совместно с первым членом выполняя- ет R»].
Поскольку в определения, в общем и целом, опять-таки, входят понятия, которые в свою очередь определяются, TO этот процесс замещения, естественно, нужно будет повторять до тех пор, пока не останется ни одного определяемого понятия. Поэтому, если поставленное требование вообще имеет какой-либо смысл, должна быть заранее принята, в качестве уже существующей, определенная, достаточно разветвленная система понятий той области знаний, о которой идет речь.
Так как желание все определить было бы абсурдным, ибо с чего-то все же нужно начинать, то ясно, что какая-то часть понятий этой системы - «исходные понятия» - будут несводимы к другим понятиям, т.е. принимаются без определения[78]. Если мы хотим, чтобы требуемый процесс замещения был четко определен, TO для всех понятий, которые задействованы в этом процессе, должно быть установлено: l. рассматриваются ли они (и насколько) в качестве неопределяемых или определяемых, и 2. посредством какого рода особых определений вторые оказываются сводимыми к первым. Только при выполнении этих двух условий можно считать, что проверяемое суждение, несомненно, имеет смысл.Я хотел бы показать на двух примерах, что оба условия являются действительно необходимыми.
Рассмотрим сначала суждение «На каждой прямой лежит, по меньшей мере, две точки». Если «точка», «прямая» и «принадлежность» точки прямой являются исходными понятиями, то это суждение имеет такую далее несводимую форму: «Для каждой g имеется A и отличающаяся от нее B, такие что как Af так и B находятся к g в отношении R». Однако эта форма, конечно же, не является логическим законом, и таким образом, приведенное суждение является синтетическим относительно данной системы понятий. И наоборот, дела будут обстоять по другому, если мы определим прямую и принадлежность точки прямой, путем привлечения другого исходного понятия «между». A именно, если под «прямой» понимается какая-либо совокупность точек, которая содержит две точки A и B, и кроме того, только такие точки Xf которые имеют свойство, что либо A лежит между X и Bf либо Xлежит между A и Bf либо B лежит между X и Af то в результате подстановки этого определения, наше суждение принимает вид «Каждая совокупность точек, которая содержит две точки A и B ..., ..., содержит, по крайней мере, две точки» и тем самым, оказывается логически самоочевидным относительно второй системы понятий, т.е. аналитическим утверждением.
Рассмотрим далее суждение «Квадрат имеет только прямые углы».
Если мы определим квадрат, подобно тому, как это было сделано выше, как плоский прямолинейный четырехугольник со сплошь равными сторонами и сплошь равными углами, то данное суждение не будет логически самоочевидным, а значит синтетическим (строгого доказательства мы здесь не приводим, поскольку это слишком отвлекло бы нас в сторону от основной темы[79]), однако если мы - что также вполне возможно, хотя и менее целесообразно - с самого начала определим квадрат как плоский прямолинейный четырехугольник со сплошь равными сторонами и прямыми углами, то тот же самый текст окажется аналитическим суждением.Таким образом, на самом деле, кроме четкого разделения на исходные понятия и производные понятия, необходимо требовать еще и полной определенности касательно сведения вторых к первым, т.е. что производные понятия вполне задаются именно как понятия, а не только посредством их объемов.
Ha основе этих соображений, мы будем в дальнейшем под аналитическим суждением понимать такое суждение, которое в результате замещения входящих в пего определяемых понятий на их определения в исходных понятиях, оказывается чисто логическим законом или же частным случаем применения логического закоиа.
♦ * *
Мне представляется несомненным, что различение между аналитическими и синтетическими суждениями может быть разумным образом истолковано только так, как это было изложено выше, ибо лишь на этой основе установленное деление оказывается как самим по себе четким и ясным, так и важным с точки зрения непосредственной познавательной практики. Также мне кажется, что приведенная выше конструкция верно отражает и идеи самого Канта, и чтобы это четко увидеть, необходимо только очистить его изложение от некоторых присущих ему неясностей и нечеткостей.
Ha мой взгляд, решающим определением является то, которое приводится им в начале «Пролегомен»: «Ho какое бы происхождение и какую бы логическую форму не имели суждения, во всяком случае у них есть различие по содержанию, в силу которого они бывают или просто поясняющие и не прибавляют ничего к содержанию познания, или же бывают расширяющие и увеличивают данное познание; первые могут быть названы аналитическими, вторые - синтетическими суждениями»[80]. Здесь ясно, что Кант действительно хочет отделить суждения без предметного содержания оттех, которые имеют предметное содержание. И именно к этому предварительному общему объяснению естественным образом примыкают следующее место из «Критики чистого разума»: «Во всех суждениях, в которых мыслится отношение субъекта к предикату (я имею в виду только утвердительные суждения, так как вслед за ними применить сказанное к отрицательным суждениям нетрудно), это отношение может быть двояким. Или предикат B принадлежит субъекту A как нечто содержащееся (в скрытом виде) в этом понятии A, или же B целиком находится вне понятия A, хотя и связано с ним. B первом случае я называю суждение аналитическим, а во втором - синтетическим»[81]. Таким образом, Кант дает здесь практический критерий определения аналитического или синтетического характера суждения, а именно для частного случая утвердительного субъектнопредикатного суждения, в то время как для случая отрицательного субъектно-предикатного суждения он оставляет нахождение соответствующего критерия читателю, однако он по-видимому не располагает таким критерием для произвольного случая. Bo многом из-за того, что в «Критике чистого разума» частный критерий был неподходящим образом выдвинут на передний план, и возникает видимость, будто этот критерий является собственно определением, общее же - хотя и все еще очень неопределенно выраженное - объяснение этого критерия представляет для него всего лишь некоторую мотивацию.
B действительности же этот критерий является не только недостаточным из-за своего частного характера, но и попросту ложным. A именно, утвердительное субъектнопредикатное суждение вполне может быть аналитическим, т.е. логически само собой разумеющимся, без того, чтобы предикат содержался в понятии субъекта. Возьмем, например, рассмотренное выше аналитическое суждение «Каждое следствие имеет причину», которое явно имеет субъектно-предикатную форму. Чтобы отчетливо выявить решающий пункт, я противопоставлю ему другое, такое же аналитическое суждение: «Каждая причина имеет следствие». Если бы критерий Канта был правильным, то тогда, поскольку оба суждения являются аналитическими, как причина - или же «иметь причину» - должна предполагаться в понятии следствия, так и наоборот - следствие в понятии причины, т.е. в определении данной пары понятий имел бы место круг. Ha самом же деле, естественно, ни то ни другое не имеет места, но оба понятия безукоризненно объясняются, как об этом уже (см. эту же статью, с. 323) было сказано, посредством понятия каузальной связи.
Было бы поучительно рассмотреть также и другие особенности изложения Канта, особенно некоторые положения, которые затемняют его первоначальные идеи, такие как его замечание, что предикат аналитического суждения «в скрытом виде» содержится в понятии субъекта, мыслится в нем «смутно» или «неясно», или вопрос о принципе - или, скорее, принципах - аналитических суждений; однако в данной работе это чересчур отклонило бы нас оттемы[82].
♦ * *
Теперь мы достаточно готовы к тому, чтобы непосредственно перейти к вопросу о логической природе геометрического суждения.
Даже если, как мы видели, отдельное геометрическое предложение, при известных условиях, в зависимости OT принимаемой системы геометрических понятий, может выступать в качестве аналитического или синтетического суждения, все равно правильным будет считать, что геометрия «в основном» состоит из синтетических суждений, поскольку все геометрически содержательные суждения, в частности также и аксиомы, не являются логически самоочевидным, а значит являются синтетическими.
Это соображение является таким ясным и очевидным, что на первый взгляд может показаться совершенно непонятным, если я скажу, что многие, даже большинство, представителей вышеупомянутой символической логики - впрочем, также как и большинство чистых математиков - объявляют геометрические предложения полностью аналитическими, а, следовательно, геометрию - выражением чисто логических положений (Sachverhalte). Между тем, загадка легко разрешается, если заметить, что эти исследователи истолковывают геометрию совершенно неправильно.
Чтобы это понять, рассмотрим, например, предложение «Сумма углов треугольника равна двум прямым углам». Согласно общепринятому пониманию, оно означает, что если начертить произвольный треугольник, измерить его углы при помощи транспортира и сложить получившиеся угловые величины, то в качестве суммы получится 180°. Как известно, рассматриваемое предложение можно получить из аксиом геометрии - например, аксиом системы Гильберта - посредством чисто логического вывода. Иными словами, истинным будет предложение «Из аксиом Гильберта следует, что сумма углов треугольника равна двум прямым углам» или «Если выполняются аксиомы Гильберта, то сумма углов треугольника равна двум прямым углам». B свою очередь, это предложение представляет логическое, т.е. аналитическое суждение.
Теперь можно рассуждать так. To, что существенным образом интересует математика и что он имеет право утверждать именно как математик, это, очевидно, не то, что в каждом эмпирическом треугольнике сумма углов составляет два прямых угла, а лишь то, что это свойство треугольников логически выводится из аксиом, т.е. с необходимостью устанавливается с их помощью. Чтобы утверждать, что указанное свойство выполняется для всех реальных треугольников, он должен был бы прежде знать, что аксиомы, из которых выводится данная теорема, выполняются для опытного мира. Однако последняя констатация - независимо от того, считаем ли мы ее вообще поддающейся проверке - конечно же, не входит в задачу чистого математика как такового, этот последний может, скорее, принять выведенный из аксиом материал за основу как нечто ему данное или, лучше сказать, как всего лишь составную часть своей задачи, проблему же исследования этого материала предоставить другим, будь то философ или физик. C точки зрения чистого математика, ни аксиомы, ни выводимые теоремы как таковые не становятся тем самым гарантированно истинными; скорее все суждения его «чистой» геометрии будут иметь форму: «Из аксиоматической системы A (логически) следует высказывание X» или (менее точно) «Если A верна, то верно и X», а значит - аналитическими[83].
He вызывает сомнений, что описанное выше понимание является разумным и оправданным; остается спорить в лучшем случае о том, заслуживает ли эта теория имя «геометрии», ибо для этой теории как таковой в общем является случайным то обстоятельство, что она, кроме всего прочего, как раз допускает применение к пространственным положениям дел.
Впрочем, существует еще два других, хотя и философски до некоторой степени спорных, понимания геометрии. C одной стороны, «арифметическое» понимание, которое отстаивал, например, Штуди. Оно вводит, в смысле известного соотнесения посредством картезианской системы координат, точки - скажем, на плоскости - не в качестве, как это обычно делают при другом понимании, упорядочивающих коррелятов для пар действительных чисел, а именно как ca- ми эти пары чисел, соответственно прямые - как линейные уравнения с двумя неизвестными, принадлежность точки прямой - как решение данного линейного уравнения посредством данной пары чисел и т.д.; таким образом, это понимание переинтерпретирует геометрические положения B арифметические[84]. C другой стороны имеется «прагматист- ское» или «конвенциалистское» понимание Пуанкаре, которое вообще не усматривает в предложениях геометрии, в частности в аксиомах, никаких предметных знаний, а лишь произвольные, обусловленные соображениями целесообразности, утверждения. Если мы хотим все же учесть в нашем исследовании и эти две более отдаленные возможности, то достаточно будет заметить, что в первом случае якобы геометрические предложения воплощают в действительности арифметические суждения, а значит наше дальнейшее решение относительно арифметических суждений распространяется и на эти предложения, а во втором случае мы не имеем никаких суждений вообще, а значит, ни аналитических, ни синтетических суждений.
B завершение я резюмирую наш результат относительно геометрии, который состоит в том, что ее предложения, будучи истолкованы «предметно» - т.е. как высказывания о пространственной стороне опытной действительности, - воплощают синтетические суждения, будучи же истолкованы как предложения «чистой» wiu «абстрактной» геометрии - т.е. как высказывания о внутренних свойствах дедуктивных систем, - всегда воплощают аналитические суждения.
* * *
За исключением геометрии, чистая математика состоит главным образом из арифметики и таких областей, которые - по крайней мере, в обычном изложении - основываются на арифметике, т.е. означают лишь некоторое ее расширение, как теория множеств, теория чисел, алгебра, анализ и теория функций. Оставшиеся области, такие как теория групп, абстрактная алгебра и т.д., характеризуются тем, что они имеют дело с системами, образованными из каких- либо элементов, если эти системы удовлетворяют определенным постулатам - в большинстве случаев называемых «аксиомами»; таким образом, они имеют логическую структуру уже рассмотренной абстрактной геометрии. Особое положение занимает аналитическая геометрия и ее ответвления, так как она может быть равным образом интерпретирована и как аналитическое одеяние геометрических положений, и как геометрическое истолкование аналитических взаимосвязей[85].
B любом случае, мы вправе таким образом рассматривать в дальнейшем арифметическое суждение в качестве прототипа тех математических суждений, относительно которых вопрос пока еще не разрешен. Также и здесь мы сначала рассмотрим различные возможности их истолкования.
Для арифметики также возможно «предметное» истолкование. Оно заключается в обычном истолковании из повседневной жизни, когда, например, под предложением 1 + 1 имеется в виду, что одна вещь вместе с еще одной вещью образуют две вещи. Наряду с этим имеется, очевидно, возможность понимания, аналогичного логическому истолкованию геометрии, когда 1 + 1 = 2 истолковывается как такой логический закон, который воплощает логический вывод предметного высказывания 1 + 1 = 2 из некоторой аксиоматической системы арифметики. Наконец, существует аналогичная прагматистскому пониманию геометрии «формальная» арифметика, которая, в свою очередь, подразумевает под арифметическим предложением 1 + 1 = 2 не наглядное положение дел и не связь с логическим выводом, а записанную группу знаков как таковую. Здесь я также могу, не вдаваясь в критическую оценку, и принимая во внимание нашу основную проблему, отклонить второе и третье понимание с тем замечанием, что в одном случае мы, очевидно, опять-таки имели бы дело со сплошь аналитическими суждениями, а во втором случае, наоборот, вообще не с суждениями, ни с аналитическими, ни с синтетическими, и в дальнейшем могу сконцентрироваться на вопросе о природе арифметического суждения, истолкованного предметно, несомненно, самом важном с философской точки зрения.
Итак, давайте обратимся непосредственно к нашей цели и спросим: является ли высказывание, что одна вещь и еще одна вещь образуют вместе две вещи, аналитическим или синтетическим? Иными словами, является ли оно чисто логическим законом - о том, что оно представляет частный случай применения логического закона, очевидно, не может быть и речи - или нет?
C одной стороны, мы скажем, что наше предложение в любом случае обладает полной аподиктичностью логического закона. Также как мы не можем реально представить себе ложность fNichgelten] закона непротиворечия, и принять ее, например, в качестве предпосылки разрабатываемой ради эксперимента новой системы логики - без того, чтобы очень скоро не оказаться в положении человека, рубящего сук на котором он сидит, - точно также мы не в состоянии представить себе какую-либо конкретную или абстрактную действительность, в которой наше предложение не выполнялось бы[86] - в то время как мы очень даже можем представить себе действительность, в которой, например, не выполнялась бы аксиома о параллельных или закон каузальности. C другой стороны, мы, конечно же, не привыкли к тому, чтобы причислять такого рода высказывания о числах к законам чистой логики, а отводим им место как раз в арифметике как одной из составных частей математики.
Между тем, очевидно, что для ответа на наш вопрос решающее значение может иметь не какое-то исторически унаследованное деление учебных дисциплин, но единственно сущностный характер самой предметной области. Таким образом, мы должны спросить: лежит ли в основе обычного отделения логики от арифметики действительное и четко формулируемое сущностное различие или же OHO является всего лишь исторической случайностью, в крайнем случае, требованием практической целесообразности? Другими словами, является ли отделение логики от арифметики естественным или искусственным, и осуществимо ли оно вообще на самом деле?
Прояснение этого пункта уже потому является необходимым, что без него нашему определению аналитического суждения недостает полной определенности. Если понимать под аналитическими суждениями логические законы и частные случаи их применения, то необходимо, прежде всего, установить, какие законы должны считаться логическими[87]. Мы же не можем просто объявить, что таковыми считаются те, которые можно обнаружить в учебниках по логике, но обязаны каким-то образом отличить их от других законов по существу.
Насколько я вижу, существует только один способ преодоления этой трудности. A именно, необходимо заново построить формальную логику не в качестве более или менее обозримого набора утверждений, а как замкнутую в себе и ясно очерченную систему понятий и законов. Тогда станет самоочевидным, отвергает ли возведенная конструкция уже по самой своей природе включение в нее арифметических понятий и закономерностей как нечто существенно чуждое, или же, возможно, как раз по самой своей сущности не может их не содержать, и любая попытка их удалить проваливается из-за прочности связей, скрепляющих все строение. Это означает, что необходимо со всей серьезностью подойти к той идее, чтобы поднять логику от науки, описывающей лежащие в основе процесса мышления закономерности, до уровня точной науки, которая систематически развивает эти закономерности по математическому образцу.
Эта задача уже была осуществлена, если даже еще и не со всей желаемой полнотой и завершенностью, однако все же довольно-таки широко, а именно, как раз под именем символическойлогики, о которой я говорил в начале статьи. Тут следует, прежде всего, назвать Фреге и Рассела, которым, по моему убеждению удалось ясно и безупречно доказать, что правильно понятая логика сама включает арифметику, а следовательно (ср. с. 331-332) и всю чистую математику - а именно, заметим по ходу, при «предметном» истолковании ее предложений; только геометрия должна быть истолкована «логически», если мы хотим включить и ее. B соответствии с этим, существует определенная и единообразная предметная область - назовем ее пока что «ло- гико-математика», - в которой логика в обычном смысле охватывает основополагающие принципы, а чистая математика - отдельные ответвления. Насколько далеко простирается логика в узком смысле, как область основополагающих принципов, конечно же, относится тогда не к вопросам, имеющим принципиальное значение, а к вопросам методического и педагогического характера.
Таким образом, в этом смысле, чистая математика - понимаемая так, как это было только что объяснено, - содержит только чисто логические, а значит, аналитические суждения.
II
Теперь мне остается только разъяснить, по крайней мере, в общих чертах, каким образом при помощи символических методов можно прийти к пониманию, что чистая математика есть не что иное, как логика - что Рассел, как я полагаю не без основания, называет одним из самых значительных открытий нашего времени.
Прежде всего, я выпишу список исходных понятий и
знаков логики]:
высказывание р9 q, г, s
не(отрицание) p
или (дизъюнкция) p ' q
и (конъюнкция) p . q
обусловливает (импликация) p . q, p 3 q
равнозначно (эквиваленция) p q ty = q]
вещь а, b, с; X9 у, z
понятие (свойство, отношение) f g, И\ q>9 ^, у/
присуще (единичное высказывание) fay gab
каждый (общее высказывание) xfx
имеется (частное высказывание) xfx
равно а = b
необходимо (аподиктическое высказывание) +p возможно (проблематическое высказывание) *p
Обычное для классической логики слово «суждение» заменено здесь на несколько менее эмоционально окрашенное слово «высказывание», поскольку здесь имеется в виду лишь рассматриваемое предметное содержание, независимо от того, утверждает ли его или верит ли в него кто-либо.
Пропозициональные [Aussageverkniipfungen] связки «не» и «и» не нуждаются в разъяснении, в отличие от связки «или». A именно, «p или g», где p и g - какие-либо высказывания, означает здесь, что выполняется по меньшей мере одно из высказываний p и g, т.е. возможно, что и оба. Так, «2*2 = 5 или 3-3 = 9» есть истинное высказывание, однако не в меньшей степени таковыми является и «2*2 = 4 или 3-3 = 9», в то время как «2*2 = 5 или 3-3 = 8» есть ложное высказывание.
Импликация обозначает, как это видно из таблицы, не что иное, как составную связку «не p или g». B соответствии с этим, например, «2-2 = 5 обусловливает 3-3 = 8» есть истинное высказывание, в самом деле, отрицание первого члена или (!) второй член являются истинными, точно так же истинным будет и «2*2 = 5 обусловливает 3-3 = 9», однако «2-2 = 4 обусловливает 3*3 = 8» есть ложное высказывание. Наряду с «р обусловливает g» или «р имплицирует g», мы также говорим «из p следует g» или «если p, то g»; фактически, объясненная таким образом импликация является расширением общепринятых способов выражений «обусловливает», «следует», «если», которые обычно используются только в случае логической или предметной зависимости g отp для двух совершенно произвольных высказываний p и g[88].
Связка «р равнозначно g» или «р эквивалентно g» или также - как это обычно говорит математик - , Z, ^), то тогда мы говорим о «функции-высказывании» Л» Sxy9 Fg>v и т.д. Таким образом, функция-высказывания не является ни высказыванием, ни понятием; скорее, она представляется как применение понятия к одной или нескольким «неопределенным» или «переменным» вещам и лишь после заполнения этих пустых мест дает истинное или ложное высказывание. Такого рода функциями-высказываниями являются, например, «дг есть человек», «дг является отцом^», «Свойство ^присуще вещи дг».
Принятый для слова «каждый» символ xf означает высказывание «каждая вещь имеет свойство fi>, т.е. «функция-высказывание» fx для каждой вещи, подставленной вместо буквы дг, представляет некоторое истинное высказывание». Если мы обозначим, например, посредством f свойство «быть человеком», а посредством g - свойство «быть смертным», то высказывание «Всякий человек смертен» символически запишется как Jt(/V*gt), что дословно означает следующее: «Дпя каждой вещи Jt выполняется, что она не является человеком или (!) является смертным».
Соответственно, xfx (где черточка, в соответствии C принятой системой обозначений, не читается как отрицание) означает: «Существует (по меньшей мере) одна вещь со свойством f>. Если опять-таки /есть свойство «быть человеком», а с другой CTopoHbi,g-CBoftcTBO «быть черным», то x(fx-gx) есть высказывание «Существует, по меньшей мере, одна вещь jt, которая является человеком и черным» или «По меньшей мере, один человек является черным», таким образом, воплощает классическое «Некоторые люди черные».
Равенство в данном контексте не нуждается в более подробном объяснении.
Наконец, «модальные» операции: *p означает «р является (логически) необходимым» или «p является тавтологией», или, как мы можем теперь также говорить, «р является аналитическим», +p означает «р является логически возможным» или «p является непротиворечивым»; однако в последующем изложении они нам не понадобятся.
* Ф Ф
Для окончательного решения нашего основного вопроса нам необходимо будет обратиться к двум основополагающим результатам современной символической логики. Сначала рассмотрим первый из них. Он заключается в том в высшей степени странном и абсолютно неожиданном открытии, что перечисленных немногих исходных понятий или соответствующих им исходных знаков достаточно, чтобы во всей полноте представить не только формальную логику, но и чистую математику - в изложенном выше смысле, т.е. при «логическом» истолковании геометрии - со всеми ее понятиями и закономерностями. Иными словами, в принципе, посредством использования исключительно наших знаков (в случае, если имеется достаточное количество знаков для переменных высказываний, вещей и понятий, а кроме того скобки) могут быть представлены не одни лишь логические законы, как например, правило вывода ВагЬага, но точно также и арифметическое высказывание I + I = 2, великая теорема теории чисел Ферма, или же теорема о том, что непрерывная функция принимает все промежуточные значения. «В принципе», ибо на практике безоглядное сведение к исходным знакам очень скоро сорвалось бы из-за быстрого увеличивающегося усложнения и неудобства появляющихся формульных выражений, а значиттакое сведение превысило бы возможности человека. B процессе реального построения поступают таким образом, что добавляют большее число других знаков, которые вводятся как «производные» знаки при помощи определенных констатаций, называемых «определениями», как целесообразные сокращения для некоторых выражений, в конечном счете, построенных из исходных знаков[94]. B арифметике такого рода производными знаками являются 1,2, +, < и т.п.
Конечно, не может быть и речи о том, чтобы осуществить здесь полное или даже до некоторой степени достаточное доказательство этого утверждения, я должен тут только сослаться на «Formulario Mathematico» Пеано и «Ргіпсіріа Mathematica» Уайтхеда и Рассела. Тем не менее, я хотел бы продемонстрировать утверждаемую представимость на примере одного простого математического предложения, а именно для арифметического высказывания 1 + 1 =2.
Сначала я записываю следующую функцию-высказывание:
хуІРУ , когда у равно jc». Коротко говоря: «Существует вещь такого рода, что q> присуще этой и только этой вещи». Или еще короче: «Свойство q> присуще в точности одной вещи». Теперь установим, что для свойства некоторого свойства, быть присущим B точности одной вещи, будет также использоваться сокращенное обозначение 1. Это осуществляется посредством следующего определения:
I присуще всем таким и только таким вещам, которые равны x или у», и она говорит очевидно, что свойство q> присуще в точности двум вещам. Для свойства «быть присущим в точности двум вещам» мы вводим сокращенное обозначение 2 посредством следующего определения:
2q> , [97]. Если/и g суть какие-либо свойства, то
f.,g,
есть условие того, что вещь Jt имеет свойство/или свойство g, т.е. является элементом такого класса, который образуется посредством «объединения» классов, задаваемых посредством/и g. Далее,
xWx и x соответственно численности p и ѵ9 когда у/ имеет численность ф. B нашей понятийной записи:
V{. Или выражаясь короче и несколько свободнее: «Любой класс тогда и только тогда является объединением двух разноэлементных классов численности p и ѵ9 когда ему присуща численность ф>. Это отношение между тремя свойствами классов[100], иначе говоря: свойствами свойств p, v и ф а именно, то отношение, которое обычно записывают как ^+ v= ф[101].
Чтобы вернуться к частному случаю 1 + 1 = 2, мы должны подставить для переменных p, ѵи £знаки 1, 1 и 2, а затем - их значения, определенные через исходные знаки. Результатом будет:
V{ xy[x = y.z(q>. ++ Z = X' z = ^)]}.
Отсюда видно, что высказывание 1 + 1 = 2 действительно можно полностью представить посредством исходных понятий и исходных знаков логики и это сведение не содержит ничего специфически математического, но в гораздо большей степени имеет характер закона чистой логики. Это станет особенно ясно, если содержание этой формулы передать словами, в результате чего становится очевидным, что действительно сюда не входит ни класс, ни число[102], ни какое-нибудь другое математическое [понятие]:
Для любого свойства у/, условие, что кроме того существуют свойства q> и x> такие что существует вещь jt, такая что q> тогда и только тогда присуще какой-либо вещи у, когда у равна дг, существует вещь дг, такая что x тогда и только тогда присуще какой-либо вещи у, когда у равна дг[103], каждая вещь не имеет свойства q> или не имеет свойство x и произвольная вещь тогда и только тогда имеет свойство 0>или свойство x, когда она имеет свойство у/9 выполняется тогда и только тогда, когда существуют вещи дг и у, такие что дг не равнау и свойство у тогда и только тогда присуще какой-либо вещи z, когда г равно Jt или у".
Тем самым, переводится, хотя и стилистически небезукоризненным образом, на разговорный[104] язык то истолкование предложения 1 + 1 = 2, которое представляется мне наиболее простым и естественным[105].
ф ф ф
Мы бы, однако, очень поспешили, если бы, основываясь только на достигнутых пока результатах нашего исследования, отрицали принципиальное разделение между логикой и математикой. Ибо, если даже и оказывается, что исходные понятия в обоих случаях являются теми же самыми, могут все же существовать еще и различия в исходных предложениях, т.е. аксиомах, в том смысле, что для того, чтобы обосновать собственно математические положения, к тем аксиомам, которые требуются для построения логики, должны быть добавлены другие исходные предпосылки нелогического характера (пусть даже выразимые через логические исходные знаки) - синтетические суждения а priori.
Сначала, однако, мы должна спросить: как вообще выглядит аксиоматика формальной логики?
B любой аксиоматизации устанавливается отношение между двумя областями: той, которая аксиоматизируется и той, посредством которой из аксиом получают другие предложения. Первую можно назвать «предметная область», вторую - «опосредующая область». Сущность аксиоматического построения состоит тогда в том, что вся предметная область, так сказать, оказывается охваченной аксиомами, в то время как опосредующая область, которая предназначена для того, чтобы наводить мосты между предложениями предметной области, является, в свою очередь, неограниченно доступной. Так, в случае аксиоматики геометрии предметной областью является как раз геометрия, а опосредующей областью - формальная логика; после того, как аксиомы сформулированы, для получения теорем нельзя использовать геометрическую интуицию, HO один лишьлогический вывод.
Как же обстоит дело, когда предметной областью является сама логика? Уже из различной роли предметной области и опосредующей области - одна недоступна нам для процесса построения, другая - всегда в нашем распоряжении - ясно, что обе эти области по необходимости различны. Что же, в случае с логикой, является опосредующей областью? Как возможно построить логику тех или иных исходных предложений, не используя при этом логические выводы?
Здесь имеется только одна разумная возможность. Символически логические законы, избранные в качестве аксиом, представляют собой формулы - назовем их «исходными формулами». Если мы отвлекаемся от их содержания, а тем самым и от содержания каждой отдельной составной части, то нам, очевидно, остается только их форма, образ последовательностей знаков на бумаге. Для перехода от данной последовательности знаков как таковой к новой последовательности знаков, иначе говоря: для всякого, кто в состоянии только различать знаки, не зная их значения, на самом деле не существует логического вывода, а всего лишь правила - одни лишь вычислительные или игровые правила, - которые, при наличии определенных последовательностей знаков, позволяют записывать определенные другие последовательности знаков. Итак, к символическим исходным формулам добавляются еще формулируемые в обычном языке «исходные правила» - как показывает практика, достаточно двух исходных правил - такие, что система логической аксиоматики состоит в общей сложности из трех перечней: исходных знаков, исходных формул и исходных правил.
Теперь мы можем сформулировать свой вопрос со всей строгостью: Содержит ли построенная описанным выше образом система формальной логики сама по себе также и чистую математику, или же при переходе от понимаемой в обычном смысле формальной логики к чистой математике мы нуждаемся в дополнительных исходных формулах специфически математического характера?
Действительно, в имеющихся на сегодня системах описанного типа (типа «Ргіпсіріа Mathematica») имеется три аксиомы, за которыми, пожалуй, можно было бы признать специфически математический характер, а именно: l. аксиома сводимости Рассела, 2. аксиома бесконечности и 3. аксиома выбора Цермело[106].
Аксиома сводимости существенным образом обусловлена «теорией логических типов», построенной Расселом для устранения логических и теоретико-множественных парадоксов. Она не означает ничего иного, как искусственное, самим Расселом рассматриваемое как неудовлетворительное, преодоление трудности, которую влечет за собой эта теория при доказательстве некоторых основополагающих математических теорем. Поэтому в той системе логики, которая принята в нашем исследовании, и которая не нуждается в теории типов[107], эта аксиома может не приниматься в расчет.
Также и вторая из названных аксиом, которая утверждает существование бесконечно многих вещей, нужна как аксиома только в связи с теорией типов или сходными ограничениями. B нашей системе и при принятом нами значении слова «вещь», она является доказуемым предложением - а именно, доказуемым из аксиом, которые имеют, несомненно, логическую природу - а значит, аналитическим предложением.
Аксиома выбора - важное исходное предложение теории множеств - говорит, что для каждого класса, элементами которого являются непустые разноэлементные классы, всегда имеется, по крайней мере, один «класс представителей», т.е. класс, который содержит в точности по одной вещи из каждого элемента первоначального класса (и никаких других вещей)[108].
Здесь, однако, возможны сомнения. Фактически аксиому выбора невозможно вывести из более простых и более ясных предложений; должна ли, однако, она со своей стороны рассматриваться как необходимая истина, да и вооб- ще как истина, а не скорее как выражение чистой фикции, является спорным.
Давайте присмотримся внимательнее! Чтобы выявить решающий пункт настолько наглядно, насколько это, возможно, давайте помыслим вместе с Расселом некоторый класс, который состоит из бесконечного множества пар чулок, точнее говоря: ровно из стольких пар чулок, сколько существует натуральных чисел, так что мы, таким образом, можем думать о парах чулок, пронумерованных с помощью натуральных чисел. Мы едва ли сможем отрицать, что в этом случае все же должен существовать, по меньшей мере, один класс, состоящий из отдельных чулок, который содержит в точности по одному чулку из каждой пары. Дпя этого нужно всего лишь представить себе, что в каждой паре один из двух чулок произвольным образом обозначается как «левый»; тогда класс всех левых чулок представляет собой класс требуемого типа. Таким образом, утверждение этой аксиомы будет признано логически необходимым - ибо невозможно представить себе действительность, в которой она бы не выполнялась - а значит, аналитическим.
Конечно, на эту ситуацию можно посмотреть и несколько по-другому. Поскольку в рамках принимаемой здесь системы формальной логики высказывания о классах представляют всего лишь новые формулировки некоторых высказываний о свойствах - в соответствии с тем, что класс никогда не может быть задан иначе как на основе некоторого свойства, которое присуще всем его элементам и только им - логично будет также и аксиому выбора интерпретировать как замаскированное высказывание о свойствах.
Предпошлем некоторое объяснение: Некоторое свойство свойств F назовем «экстенсиональным», если любое конкретное высказывание Fj не изменит своего значения, если /заменить на равнообъемное свойство g, иными словами, если F можно интерпретировать не только как свойство свойств, но и как свойство определяемых им классов1. Символически:
предложений, если обращаться с аксиомой выбора по образцу аксиом геометрии, т.е. присоединив ее - как это делается в «Ргіпсіріа Mathematica» - в качестве условия для зависящих от нее положений. Из предложения «Каждый класс можно вполне упорядочить» мы получим, в соответствии с этим, «Если выполняется аксиома выбора, то каждый класс представляет собой вполне упорядоченную область». Мы можем тогда сформулировать наш второй тезис в том смысле, что логика и чистая математика - последняя понимаемая теперь в установленном выше смысле - действительно основываются на одних и тех же аксиомах. Здесь также не может идти речи о доказательстве этого утверждения - я снова должен тут сослаться на «Ргіпсіріа Mathematica» - даже изложение какого-нибудь примера заняло бы слишком много места.
Итак, также и в этом смысле любое строгое разграничение между логикой и математикой оказывается невозможным. Мы могли бы конечно сказать, что математика начинается там, где мы определяем и используем такие понятия и знаки, как 1, +, < и т.д., но, естественно, такого рода различение затрагивало бы лишь форму изложения, но не высказывания как таковые.
Так как мы, согласно нашим двум тезисам, должны всегда относить законы чистой математики к логическим законам, мы приходим к результату, что все суждения чистой математики - если это последнее выражение понимать разумным образом -являются аналитическими.
* * *
Тем самым мы достигли цели нашего исследования. Нам осталось только кратко остановиться на классическом результате Канта, который противоположен нашему. Решающим пунктом, конечно же, является то обстоятельство, что Кант, как это вряд ли могло быть по-другому до открытия Фреге и Рассела, рассматривает числа не как чисто логические понятия, а наоборот, как чисто наглядные, а значит внелогические данности. Конечно, его вывод о синтетической природе арифметики является, прежде всего, результатом использования его критерия дпя аналитического характера суждений, который, как я показал, является ложным. Если понимать под «субъектом» суждения 7 + 5 = 12 выражение «сумма 7 и 5» (вопрос о правомерности этого оставим открытым), все равно свойство «быть равным 12» не является членом, из которого, вместе с некоторыми другими членами, понятие «сумма 7 и 5» образуется как конъюнкция; однако это обстоятельство никак не мешает этому суждению быть законом чистой логики, а значит, аналитическим.
Нет нужды подчеркивать, что полученные на основе символической логики новые результаты никоим образом не умаляют общепризнанную заслугу Канта в разработке нашей проблемной области. Как мы видели, именно применение средств современной символической логики способствовало такому ясному и безусловному оправданию Кантового различения между аналитическими и синтетическими суждениями, какое ранее никогда не было бы возможным.
Послесловие. B завершение приведем некоторые интересные для специалистов сведения о точках зрения на проблему Канта, которые ранее высказывались представителями символической логики, и которые не нашли отражения в рамках данной статьи, написанной на основе доклада, прочитанного на заседаниях местных отделений Кантовского общества в Киле и Галле. Насколько я знаю, среди специалистов по символической логике, нашим вопросом более детально занимались лишь Фреге и Кутюра. Ответ на этот вопрос является непосредственной целью работы Фреге l884 г. «Grundlagen der Arithmetik». Свое понимание Кантовского различения он выражает посредством следующего критерия: «Дело заключается ... в том, чтобы найти доказательство [проверяемого предложения] и проследить его вплоть до исходных истин. Если при этом мы наталкиваемся только на общие логические законы и определения, то мы имеем аналитическую истину... Если же невозможно осуществить доказательство без использования истин, которые не имеют общей логической природы, а относятся к какой-нибудь конкретной области знания, то такое предложение является синтетическим». Он считает предметное геометрическое суждение синтетическим (впрочем, не подвергая сомнению принимаемую Кантом априорность такого суждения). Для оценки арифметического суждения он выдвигает два требования: во-первых, сделать возможным построение посредством логической символики абсолютно строгой доказательной цепочки, раскрывающей любой, самый малый ее шаг, и, во-вторых, проверить, возможно ли дать определения основополагающим арифметическим понятиям, прежде всего понятию числа. Ha основе своего знаменитого определения численности (которое лежит в основе нашей статьи), ему представляется, по меньшей мере, вероятным, что законы арифметики являются аналитическими суждениями и арифметика представляет собой расширенную логику.
Кутюра рассуждает о нашей проблеме в своей книге 1905 г. «Les principes des matMmatiques», в частности, в статье «La philo- sophie des ma^matiques de Kant» в «Revue de rr^taphysique et morale» 1904 г., которая перепечатана в данной книге в качестве приложения. B случае геометрии он принимает логическую интерпретацию и последовательно объявляет ее аналитической; в остальном - как только речь заходит о нашей теме, он существенным образом опирается на Фреге. - Впрочем, его интерпретация арифметики в этих двух произведениях не одна и та же. B приложении он явно имеет в виду исключительно систему арифметики Пеано, в которой понятие «натурального числа», 1 и операция +1 не определяются и тем самым рассматриваются как далее несводимые. Конечно, в соответствии с этим он мог бы обоснованно объявить аналитическими только те арифметические предложения, которые выполняются общелогически в трех неопределенно задуманных исходных понятиях Пеано. Впрочем, это подходит для такой формулы как 1 + 1 = 2 (которая здесь, конечно, не имеет смысла нашего предметного предложения 1 + 1 = 2), поскольку она не предполагает никакой из аксиом Пеано, однако это не подходит, например, для формулы 1 + 2 или для самой какой-нибудь аксиомы. Фактически их аналитический характер нельзя вывести из системы Пеано; скорее, для этого необходим более глубокий анализ в смысле Фреге-Рассела, как он осуществляется в основной части книги.
Еще по теме Генрих Беман (Галле) ЯВЛЯЮТСЯ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ СУЖДЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКИМИ ИЛИ СИНТЕТИЧЕСКИМИ?[76]:
- 24 Взаимосвязь синтетического и аналитического учета.
- О трояком подспорье троякому оку, или о трояком методе тщательного и безошибочного рассмотрения вещей: аналитическом, синтетическом, синкритическом
- § 5. Синтетическая и аналитическая связь
- 26 Оборотные ведомости по аналитическим и синтетическим счетам.
- § 12. Синтетические и аналитические приемы выражения лица
- § 82. Совмещение элементов аналитического, синтетического и агглютинативного строя в русской глагольной системе
- § 59. Мысли об аналитических и синтетических формах русских наклонений в русских грамматиках второй половины XIX в.
- 32. Проблематика критической философии Канта: что такое трансцендентный уровень познания? Что такое априорное синтетическое суждение?
- Лекция 3 Геометрический смысл аргумента и модуля производной аналитической функции. Восстановление аналитической функции по ее действительной или мнимой части.
- Восстановление аналитической функции по ее действительной или мнимой части.
- №2. Аналитические методы решения уравнений математической физики. Метод Фурье, решение смешанной задачи.
- №1. Аналитические методы решения уравнений математической физики. Метод Даламбера, решение задач Коши.
- Математическое ожидание или среднее значение
- 3. Если семья или государство идет по неправильному пути, в семье возникают - разногласия, скандалы, драки, убийства, в государстве - кризис, войны, агрессивные действия оппозиции. Все эти действия являются показателями правильного или неправильного развития семейных, общественных отношений.
- Реформы Генриха II Плантагенета (1154—1189 гг.