Filozofia matematyki - Polski Serwis Naukowy

Filozofia matematyki - dział filozofii.

Wśród zagadnień filozoficznych związanych z matematyką można wyróżnić dwa główne bloki problemowe: blok problemów ontologicznych, tj. zagadnień istnienia, sposobów i kryteriów istnienia i natury bytów matematycznych, oraz korpus zagadnień epistemologicznych, tj. zagadnienia natury poznania matematycznego, granic poznania matematycznego i kryteriów prawdziwości poznania matematycznego.

Empiryzm (od gr. ἐμπειρία empeiría – "doświadczenie") – doktryna filozoficzna głosząca, że źródłem ludzkiego poznania są wyłącznie lub przede wszystkim, bodźce zmysłowe docierające do naszego umysłu ze świata zewnętrznego, zaś wszelkie idee, teorie itp. są w stosunku do nich wtórne.

Aprioryzm (w filozofii stanowi przeciwieństwo aposterioryzmu, nazywany bywa także ultraracjonalizmem) - pogląd według którego możliwe jest poznanie a priori, tj. przed doświadczeniem, nie opierające się na nim. Aprioryzm skrajny traktuje poznanie a priori jako jedyne obowiązujące, tym samym nie odnosi się do innych metod poznania. Taki pogląd występuje między innymi u Platona i Parmenidesa. W filozofii współczesnej istnieje także aprioryzm umiarkowany, zakładający istnienie wiedzy apriorycznej, która obok wiedzy wspartej poprzez doświadczenie buduje prawdziwy obraz rzeczywistości.

Początkiem sporu o naturę obiektów matematycznych była platońska koncepcja idei, którym Platon przypisał istnienie realne - stanowisko to stało się początkiem skrajnego realizmu pojęciowego. Przeciw Platonowi wystąpił Arystoteles, którego poglądy stały się początkiem umiarkowanego realizmu pojęciowego. W średniowieczu spór o sposób istnienia pojęć rozgorzał na nowo jako spór o uniwersalia - wykształciło się w nim nowe stanowisko, nominalizm, w ostatnich wiekach epoki dominujące. Wprawdzie filozofia starożytna i średniowieczna zajmowała się sporem o status ontyczny wszelkich pojęć, a nie tylko obiektów matematycznych, niemniej współczesne stanowiska w kwestii bytów matematycznych są zbliżone, a realizm pojęciowy i nominalizm nadal stanowią jedne z głównych stanowisk w filozofii matematyki. Jako samodzielny dział filozofia matematyki rozwinęła się dopiero pod koniec XIX w. dzięki zaistniałemu w tym okresie rozwojowi formalnych metod logiki.

Rzecz, substancja pierwsza, byt jednostkowy (łac. res) - kategoria przedmiotów, od innych przedmiotów (np. zdarzeń czy relacji) różniących się tym, że:

Ontyczny (z gr. on - byt) - bytowy, odnoszący się do bytu, w jakiś sposób związany z bytem. Niekiedy używa się też rzeczownika ontyczność. Pod wpływem znaczenia terminu w filozofii Martina Heideggera używa się tego terminu także na określenie tego, co dotyczy jedynie bytów konkretnych.

Według realizmu (nazywanego dla odróżnienia od innych stanowisk filozoficznych noszących tę nazwę antynominalizmem) uniwersalia istnieją realnie i niezależnie od egzemplifikujących je rzeczy. W filozofii matematyki analogicznie realiści twierdzą, że obiekty matematyczne to realnie istniejące lub skonstruowane poznawczo przedmioty abstrakcyjne. Realizm skrajny, zwany też platonizmem (w węższym znaczeniu) mówi, że obiekty matematyczne są pozaczasowymi, rzeczywistymi i obiektywnymi bytami, w przeciwieństwie do czasowych, przemijalnych i nie posiadających pełni istnienia przedmiotów zmysłowych i zjawisk. Nowocześniejszą formą realizmu jest konstruktywizm, odpowiednik dawnego konceptualizmu w sporze o uniwersalia, którego formą jest intuicjonizm. Według konstruktywistów obiekty matematyczne konstruuje się za pomocą wykonywalnych w skończonej liczbie kroków, konstrukcji.

W logice matematycznej przez język rozumie się pewien zbiór symboli, przy użyciu których można tworzyć bardziej złożone wyrażenia (na przykład formuły, zdania) według ściśle określonych reguł syntaktycznych. Przyjmuje się, że w danym języku L mogą występować (w dowolnej ilości) symbole funkcyjne, relacyjne oraz symbole stałych. Zdania napisane przy użyciu języków tego typu wystarczają do opisu większości własności dowolnych struktur matematycznych oraz do wyrażenia twierdzeń mówiących o tych strukturach.

Aksjomat (postulat, pewnik; gr. αξιωμα aksíoma – godność, pewność, oczywistość) – jedno z podstawowych pojęć logiki matematycznej. Od czasów Euklidesa uznawano, że aksjomaty to zdania przyjmowane za prawdziwe, których nie dowodzi się w obrębie danej teorii matematycznej. We współczesnej matematyce definicja aksjomatu jest nieco inna:

Nominalizm, który zarysował się w starożytności na gruncie rozważań na temat logiki Arystotelesa i jego komentatorów, zaczął przybierać dojrzałą postać w XII w. (Abelard, Roscelin), w pełni rozwinął się jednak dopiero w wieku XIV William Ockham. Nominaliści uważają, że pojęcia ogólne nie istnieją samodzielnie, są to tylko czyste nazwy (flatus vocis). Realiści przyjęli liberalne kryterium istnienia bytów matematycznych - obiekt matematyczny istnieje, jeśli nie jest wewnętrznie sprzeczny. Konstruktywiści przyjęli stanowisko rygorystyczne - kryterium istnienia obiektu matematycznego jest istnienie metody jego konstrukcji.

Friedrich Ludwig Gottlob Frege (ur. 8 listopada 1848 w Wismarze, zm. 26 lipca 1925 w Bad Kleinen) – niemiecki matematyk, logik i filozof, profesor matematyki w Jenie.

Logicyzm to kierunek w filozofii matematyki, zakładający, że można oprzeć jej podstawy na bazie rachunku logicznego zdań (porównaj logika). W szczególności sprowadza to matematykę jako naukę do szczególnego rodzaju formalnej teorii logicznej implementującej pewien zestaw aksjomatów i wyprowadzającej z nich wnioski w oparciu o pewien zespół definicji (porównaj: formalizm (matematyka)).

Trzy główne XX-wieczne stanowiska w filozofii matematyki są rozbudowanymi wersjami stanowisk dawniejszych – formalizm jest wersją nominalizmu, intuicjonizm konstruktywizmu, logicyzm skrajnego realizmu pojęciowego.

Według formalistów przedmiotem badań matematycznych nie są obiekty matematyczne, ale teorie dające się wyprowadzić z pewnych założonych zdań logicznych, zwanych aksjomatami. Aksjomaty są zapisywane w pewnym języku, którego niektóre elementy mogą się ludziom kojarzyć z obiektami matematycznymi, matematyka nie wymaga jednak ich istnienia w jakiejkolwiek postaci.

Bertrand Arthur William Russell, 3. hrabia Russell (ur. 18 maja 1872 r. w Ravenscroft (Monmouthshire), zm. 2 lutego 1970 r. w Penrhyndeudraeth, Walia) – brytyjski arystokrata, filozof, logik, matematyk, działacz społeczny i eseista. Laureat Nagrody Nobla w dziedzinie literatury za rok 1950. Zainicjował w 1954 roku kampanię pokojową Pugwash.

Formalizm to kierunek w filozofii matematyki, będący formą rozwojową logicyzmu, który postuluje, że matematyka jest pewnym systemem formalnym (porównaj teoria aksjomatyczna), który zawiera określone aksjomaty (współcześnie rolę tę pełnią aksjomaty teorii mnogości), pewien zespół definicji oraz wyprowadza swoje wnioski w oparciu o te pojęcia korzystając z rachunku logicznego zdań.

Intuicjoniści głoszą, że cała matematyka może być oparta na pierwotnej intuicji ciągu liczb naturalnych oraz na uznawanej za intuicyjną zasadzie indukcji. Dopuszcza się wyłącznie konstrukcyjne dowody istnienia. Według intuicjonistów aktywność matematyczna umysłu ludzkiego ma charakter twórczy - konstruuje on obiekty matematyczne, nie odkrywa. Niesprzeczność jest dla intuicjonistów warunkiem koniecznym istnienia, ale nie warunkiem wystarczającym - byt matematyczny musi oprócz tego zostać skonstruowany. Intuicjoniści dokonują także reformy metodologii logiki formalnej uznając, że źródłem antynomii w matematyce jest brak oparcia w pierwotnych intuicjach, związany z nieuprawnionym przeniesieniem intuicji o przedmiotach nieskończonych na przedmioty skończone, posługiwaniem się nieostrymi terminami logiki klasycznej (głównie kwantyfikatorami ogólnymi) i przyjmowaną w logice klasycznej zasadą wyłączonego środka. Intuicjonizm w filozofii matematyki wywarł duży wpływ na ogólną problematykę ontologiczną, zwłaszcza filozofię Michaela Dummetta.

Realizm pojęciowy − pogląd filozoficzny, który wymaga by pojęcia z zakresu np. etyki, nauki, istniejących systemów etycznych, prawnych, politycznych, państwowych, poznanych praw natury, odzwierciedlały rzeczywistość w sensie głównej hermeneutyki na świecie, czyli obecnie naukowej, i uznaje, takie realne istnienie pojęć za możliwe.

Nominalizm pojęciowy – pogląd filozoficzny odmawiający realnego (to znaczy poza umysłem i poza mową ludzką) istnienia pojęciom ogólnym (uniwersaliom), uznający je za nazwy, służące jedynie komunikacji językowej. Nominalizm często wiąże się z empiryzmem oraz pozytywizmem. Przeciwstawnym poglądem jest realizm pojęciowy. Według nominalistów każdemu pojęciu odpowiadają jednostkowe konkretne przedmioty, czyli desygnaty.

Logicyzm głosi, że wszystkie twierdzenia matematyki można posługując się definicjami i regułami logicznymi zredukować do logiki. Głównymi twórcami klasycznych wersji logicyzmu są Gottlob Frege i Bertrand Russell.

Główne stanowiska epistemologiczne w filozofii matematyki odpowiadają głównym kierunkom epistemologii. Empiryzm uznaje zdania matematyki za zdania empiryczne, aprioryzm, powiązany w filozofii matematyki z intuicjonizmem, za zdania analityczne a priori, według konwencjonalistów aksjomaty matematyki mają charakter odgórnie przyjętej konwencji.

Intuicjonizm w matematyce to pogląd filozoficzny w zakresie istnienia obiektów matematycznych. Intuicjonizm jest prądem blisko związanym z finityzmem i innymi nurtami konstruktywizmu. Powstał głównie w związku z pojawieniem się teorii mnogości i paradoksów ujawnionych w jej ramach, jednak jego kontekst jest szerszy i ogólnie obejmuje odpowiedź na problemy wynikające z koncepcji nieskończoności i granicy w matematyce. Intuicjoniści uważają, że pewne atrybuty niektórych prostych obiektów matematycznych, jak np. liczb naturalnych czy obiektów geometrycznych lub własności przestrzeni, są nam dane i są dostępne poznaniu dzięki intuicjom jakie posiadamy na ich temat. Uważają oni, że treść twierdzeń matematycznych, a zwłaszcza mechanizmy prowadzące do rozwoju wiedzy matematycznej w znacznej mierze dostępne są dzięki intuicji, możliwości wglądu i zrozumienia ich znaczenia dzięki pewnym często pierwotnym intuicjom umysłu matematyków. Głównym twórcą intuicjonizmu był Luitzen Egbertus Jan Brouwer, który proponował budowę spójnej bazy zasad matematycznych w celu budowy systemu podstaw matematyki z pominięciem koncepcji, które intuicjonizm krytykuje, a więc niekonstruktywne dowody, żonglowanie nieskończonością aktualną itp.

Epistemologia (od gr. ἐπιστήμη, episteme – „wiedza; umiejętność, zrozumienie”; λόγος, logos – „nauka; myśl”) teoria poznania lub gnoseologia – dział filozofii zajmujący się relacjami między poznawaniem, poznaniem a rzeczywistością. Epistemologia rozważa naturę takich pojęć jak: prawda, przekonanie, sąd, spostrzeganie, wiedza czy uzasadnienie.