6 votos

¿Existe un lenguaje formal capaz de expresar cualquier demostración matemática sin recurrir a dibujos ni a sentencias en lenguaje natural?

Prácticamente cada vez que leo la demostración de un teorema en un libro, artículo, diapositivas, página web, pdf, en cualquier sitio, la demostración está escrita utilizando lenguaje natural (por ejemplo, frases en inglés) y a veces dibujos (por ejemplo, dibujos en 2D si se trata de una demostración sobre Geometría, Teoría de Grafos, etc.). Incluso si el autor hace todo lo posible por escribir una demostración muy técnica y formal, llena de símbolos formales, en un momento u otro no puede evitar recurrir al lenguaje natural y/o a los dibujos para transmitir algo. Mi pregunta es: ¿existe un lenguaje formal capaz de expresar cualquier demostración matemática sin recurrir a dibujos o frases en lenguaje natural?

ACTUALIZACIÓN: Como sugirió @Noah Schweber en los comentarios a su respuesta, debería dejar claro que una razón subyacente muy importante de mi interés por las pruebas formales tiene que ver con la cuestión de la confianza en las pruebas en lenguaje natural. Es decir, si no utilizamos ningún lenguaje formal para demostrar la mayoría de los teoremas, ¿cómo podemos estar tan seguros de que hemos demostrado algo? Porque, ¿y si cometemos algún error en algún momento de nuestro razonamiento en lenguaje natural? Puesto que no tenemos una demostración formal simbólica completa, ¿cómo podemos comprobar que nuestra demostración es correcta? Creo que se trata de una preocupación muy válida, teniendo en cuenta que los lenguajes naturales son increíblemente propensos a las ambigüedades, lo que supongo que la mayoría estará de acuerdo en que es una propiedad indeseable cuando queremos demostrar enunciados matemáticos con una certeza cristalina.

4voto

ManuelSchneid3r Puntos 116

en un momento u otro no pueden evitar recurrir al lenguaje natural y/o a los dibujos para dar a entender algo. Mi pregunta es: ¿existe un lenguaje formal capaz de expresar cualquier demostración matemática sin recurrir a dibujos o frases en lenguaje natural?

Creo que estás malinterpretando el objetivo del texto: se trata de explicar el resultado al lector . Las pruebas se presentan utilizando lenguaje natural y, ocasionalmente, imágenes para que el lector las comprenda mejor.

Por si sirve de algo, no quiero decir que el deseo de una prueba totalmente formal sea malo. Quizá le interese $^*$ lógica matemática en general (y, en particular, la sintaxis de la lógica de primer orden y la teoría de conjuntos); más concretamente, creo que ambas prueba formal (= verificable mecánicamente) y demostración automatizada de teoremas será de su interés. Pero es importante tener en cuenta el hecho de que los textos matemáticos (tienden a) tratar de explicar las matemáticas al lector por lo que, incluso si se dispone de una prueba puramente formal, es necesario hacer concesiones a la forma en que los seres humanos aprenden realmente.


Como nota histórica, puede interesarle el libro Principia Mathematica por Russell y Whitehead. Fuentes más modernas que podrían interesarle leer, sobre la cuestión de certeza en matemáticas (como ha aclarado en sus comentarios más abajo), incluyen lo siguiente:

Y hay muchos otros, que se encuentran rápidamente buscando en Google los términos pertinentes. Es un problema grande e importante.


$^*$ No pretendo insinuar que los textos sobre lógica matemática vayan a estar escritos de la forma que usted desea -de hecho, al igual que otros textos matemáticos tratan de explicar algo al lector, por lo que utilizan un lenguaje natural-, pero el tema en sí tiene mucho que decir sobre las pruebas formales como objetos matemáticos, y los lenguajes formales desarrollados y estudiados en lógica matemática son capaces de expresar fielmente teoremas y pruebas matemáticas.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X