数学中的约定主义
数学中的约定主义是一种哲学观点,认为数学真理的本质并非是对某种独立实在的发现,而是源于我们所接受的定义、规则和语言约定。接下来,我将为您详细阐述这一观点。
第一步:核心思想与基本动机
约定主义的核心理念是,数学命题之所以为真,并不是因为它们描述了一个抽象的数学世界(如柏拉图主义所言),而是因为它们是依据我们预先设定的语言规则和约定而成为真的。其基本动机是为了避免为数学对象(如数字、集合)设定一个神秘的、独立存在的“柏拉图领域”。约定主义者认为,数学更像是一种受规则支配的语言游戏,其真理由我们制定的规则所保证。例如,算术命题“2+2=4”为真,并不是因为存在一个叫做“2”的抽象实体与另一个“2”结合产生了“4”,而是因为“+”(加法)和“=”(等于)这些符号的用法就是被如此定义的。
第二步:鲁道夫·卡尔纳普与逻辑句法
20世纪逻辑实证主义哲学家鲁道夫·卡尔纳普是约定主义的一位关键倡导者。他区分了两种类型的问题:
- 内部问题:在某个语言框架内部提出的问题。例如,在自然数的语言框架内,“是否存在一个大于100的质数?”是一个有确定答案的内部问题。这个答案的真假由框架的规则(即算术公理和推理规则)决定。
- 外部问题:关于是否要采纳某个语言框架本身的问题。例如,“数字是否真实存在?”这是一个外部问题。卡尔纳普认为,外部问题不是事实性问题,而是实用主义的选择问题。我们选择使用自然数框架,不是因为它“反映了终极实在”,而是因为它对于组织我们的经验、进行科学预测是有用和有效的。
因此,对卡尔纳普而言,数学真理是“基于约定的分析真理”。一旦我们接受了算术的语言规则(约定),那么“2+2=4”就成为必然为真的命题,但这种必然性源于语言结构本身,而非外部世界。
第三步:约定主义的优势与解释力
约定主义提供了一种清晰且看似简约的解释:
- 避免形而上学难题:它无需承诺抽象数学对象的本体论地位,解决了柏拉图主义中“我们如何认识抽象实体”的认知难题。
- 解释数学的必然性:数学真理的必然性可以被解释为逻辑必然性。一个数学命题为真,仅仅是因为它的否定会与它所处的语言系统的规则相矛盾。
- 与形式化数学兼容:它将数学视为一个形式系统,系统的公理可以被看作是隐含地定义了该系统的基本术语(如“点”、“线”、“集合”)。定理的真理性则通过逻辑推理从这些约定中衍生出来。
第四步:面临的挑战与批评
尽管有吸引力,约定主义也面临严峻挑战,最主要的是W.V.O.蒯因的批评:
- 约定无法穷尽所有数学真理:卡尔纳普认为,我们可以通过约定一步步地构建数学。但蒯因指出,数学是一个无限丰富的系统。我们无法通过显式的约定来单独为每一个无限多的数学真理赋予真值。实际上,绝大多数数学真理是从有限的公理(约定)中逻辑地推导出来的后果。真理性并不仅仅停留在约定层面,而是遍布于整个推导出的理论体系。
- 没有绝对的“分析/综合”的区分:蒯因在其著名论文《经验论的两个教条》中论证,不存在纯粹由意义(约定)决定真假的“分析命题”和纯粹由经验决定的“综合命题”之间的绝对界限。我们的知识是一个整体网络,数学位于中心,修改它虽然困难,但在理论上并非不可能(例如,在面临严重反例时,我们甚至可能修改逻辑定律)。这意味着,数学并非完全免疫于经验证据的、纯粹由约定决定的领域。
- 任意性问题:如果数学只是任意的约定,为何它能在描述物理世界时展现出如此惊人的有效性?约定主义者可能用“实用性”来回答,但批评者认为,这种实用性本身暗示了数学与世界的结构之间存在某种深刻的关联,而非纯粹的语言选择。
第五步:当代视角与影响
纯粹的、激进的约定主义在今天已少有支持者。蒯因的批评极大地削弱了其基础。然而,约定主义的洞见——即约定、语言框架和实用主义选择在数学实践中扮演着重要角色——已被广泛接受。当代的许多数学哲学观点(如结构主义、自然主义)都吸收了这些元素,但不再声称数学真理仅仅是约定。约定被视为数学实践的起点和工具,但其产生的丰富内容却超越了单纯的约定,具有客观的、可发现的特性。
总结来说,数学中的约定主义提供了一个试图用语言和约定来解释数学本质的迷人方案,它虽然因逻辑和哲学上的困难而难以成为一个完整的理论,但其思想遗产持续影响着我们对数学知识本性的思考。