羅素認識到"自指"對數學理論建構的傷害。
他的"數學原理"小心地避過任何自指。
從非常基本的邏輯定義和公理出發,僅用邏輯符號進行推理,
從中建立起可以描述自然數特性數學理論。
他和Whitehead 巨著共三卷, 在自然數理論上非常成功。
"數學原理"據說非常"原始",到了第三百頁才把"1 "定義出來:)
這套係統因為原始而純粹,它為數學邏輯描繪出了一幅美好的前景,
似乎從此以後邏輯推理就會變得純粹而自然(和無所不能?:)
但是沒高興幾年,小歌(25歲的Gödel) 出道了,
他在1931年證明了 羅子這套方法還是沒逃過"自指":)
這是民科版的解釋,歡迎猛砸:)
小歌注意到當你用純邏輯符號推理時,如果把這些個符號都編上數碼,
那麽每一條邏輯定義,公理和推出的定理,都可以表達成一個特定的自然數(prim number)。
小歌找到了一種映射方法,使得這樣的數和定理(義)一定是一一對應,可以互相轉換。
這樣邏輯推理實際上就是在定義數列(G數列)。
這個數列和我們熟悉的數列 像Fibonacci (F n = F n-1 十 F n-2) F數列一樣,
根據"公式"推出下一位數字。
在數列中,一個重要的問題是怎麽知道 那些數是在數列中。
F數列是簡單遞增的,所以足夠的運算一定能回答在不在問題。
這個"在不在"問題對G數列更重要,"在" 則表示相對應的定理可證 (prim number),
"不在" 則表示相應的表達不真(non-prim)。
非常遺憾的是 G數列不像F數列, 它的數可能變小。
所以不把路徑都試過,你不能知道答案:)
羅子的這套方法在完美解釋自然數的同時也被眏射回自然數。
一但發現這個多重眏射,構造"自指"就變得簡單了。
因為歸根到底,這就像是用自然數去解釋自然數:)
小歌說了句:”A certain integer g is not a prim number “,
這應該是人畜無害的大實話 (定理)。
但是注意,如果這個"g "正好是 "A certain integer g is not a prim number "
這個定理的prim number, 就悲劇了:)
最後這個類似於 Quine paradox 表達是小歌證明的簡化版,抄下來供大家體會:
(From I am a strange loop p143)
"when fed its own Gödel number yields a non-prim number”
when fed its own Gödel number yields a non-prim number.
去掉多餘的客氣,小歌實際上在說:
他用"數學原理"發現了一個定理,但"數學原理"不給力,
不能證明:)
G E B 和"I am a strange loop” 是科普讀物:)
相關係列文章可以從這開始
https://en.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6del%27s_incompleteness_theorems
https://en.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6del_numbering
MIT lecture 3 about GEB