Введение в логику и научный метод

Аксиома 1'''. Если a и b являются различными l-классами S , то существует по меньшей мере один элемент S , принадлежащий a и b .

Аксиома 2'''. Если a и b являются различными l-классами S , то существует не более одного элемента S , принадлежащего а и b .

Аксиома 3'''. Любые два элемента S являются элементами некоторого одного l-класса S .

Аксиома 4'''. Существует по меньшей мере один элемент S .

Аксиома 5'''. Каждый элемент S принадлежит по меньшей мере к трем l-классам S .

Аксиома 6'''. Не существует элемента S , принадлежащего всем l-классам S .

Аксиома 7'''. Не существует элемента S , который принадлежал бы более чем к трем l-классам S .

Ни одна из этих аксиом не тождественна какой-либо аксиоме из предшествующего набора аксиом, хотя некоторые новые аксиомы тождественны (не считая их вербальной формы) некоторым теоремам, доказанным нами ранее. Так, аксиома 3''' тождественна теореме I, а аксиома 4'''– части теоремы III. Тем не менее, предыдущий набор аксиом и данный набор аксиом характеризуют одну и ту же систему отношений. Эти два множества являются эквивалентными. Два набора постулатов эквивалентны, если, и только если, каждый постулат из первого набора является либо постулатом, либо теоремой из второго набора и каждый постулат из второго набора является либо постулатом, либо теоремой из первого. Эквивалентность двух вышеприведенных наборов постулатов может быть показана посредством выведения из первого набора тех постулатов второго набора, которые еще не были доказаны, и выведения из второго набора всех постулатов первого. Так, аксиома 1'следует из аксиомы 3''' аксиома 5'следует из аксиом 1'''—5''' и т. д.

Читателю важно усвоить то, что не существует недоказуемых по своей природе суждений. Неспособность осознать данное обстоятельство является причиной убежденности в существовании «самоочевидно истинных» суждений. Несложно стать жертвой ошибочного предубеждения о том, что суждение является недоказуемым, если его нельзя доказать на одном наборе допущений. Более того, тот факт, что две системы могут быть эквивалентными и при этом не быть тождественными, проливает свет на вопрос о логическом предшествовании. В одной системе некоторое суждение логически предшествует другому, если требуется, чтобы первое суждение было посылкой или частью посылки для получения второго. Однако в другой системе отношение логического предшествования между двумя суждениями может быть обратным.

Сказанное относительно недоказанных суждений в равной степени применимо и к терминам, которые не определены. Из курса школьной геометрии читатель помнит, что точки рассматривались как фундаментальные и неопределяемые понятия, в терминах которых определялись линии и окружности. При попытке дать определение какому-либо термину становится ясно, что должны быть и неопределяемые термины. Термин «равные расстояния» можно определить следующим образом: расстояние между точками А и Б на прямой равно расстоянию между Си Д если отрезок АВ может быть перемещен как твердое тело, так чтобы он совпал с отрезком CD. Однако очевидно, что фраза «перемещение отрезка как твердого тела» не может быть определена с помощью термина «равные расстояния», ибо это приведет к кругу в определении. Тем не менее, ошибочно считать, что существуют недоказуемые по своей природе термины. Недоказуемость и неопределимость являются таковыми относительно той или иной системы. Вовсе не обязательно рассматривать точки как недоказуемые, поскольку в качестве недоказуемых мы можем выбрать и другие термины, например линии, и определять точки уже на их основе. Так, для евклидовой геометрии были выработаны различные аксиоматические основания. Гильберт обнаружил набор из двадцати одного допущения и пяти простых или неопределяемых идей, на основе которых выводимы все теоремы геометрии. Веблен, с другой стороны, открыл двенадцать допущений, требующих лишь двух неопределяемых терминов, для решения той же самой задачи. Мы не можем далее исследовать эту тему и отметим только то, что число неопределяемых терминов тесно связано с числом и характером недоказуемых суждений.

§ 5. Независимость и непротиворечивость аксиом

Теперь нам необходимо рассмотреть вопросы, связанные с набором аксиом. Каковы существенные и желательные свойства, которыми должен обладать набор аксиом?