证明
我们可以用数学符号表述5是素数这样的数论陈述,但怎么表述 我不是一条定理 这种意思?这好像是文字才能办得到的事,要怎么用数学的陈述来谈论数学陈述自己呢? 这就是哥德尔伟大的地方,他发现了用数学公式谈论数学公式自己的方法!我们看下他如何用数学符号表述 ”我不是一条定理“
1,表述“不是一条定理”: 表示“是定理”要用到证明对的概念如果n是一条定理 ,那么就有一个陈述(公式)可以和n形成一对证明对
用形式系统的符号表示就可以写成公式
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所以某陈述不是一条定理就可以写成
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**( 注意!:1.此处为方便理解,把形式系统的数论陈述用中文表示出来,所有用TNT系统的符号表述的语言都会用加上灰框做背景,原本的陈述是 ~∃a …. } 这样的符号组成的公式
2.证明对这个概念本身具有一种原始递归的数学性质可以保证说出来的都是真话,比如像
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这样的公式是不合法的,你可以理解为这样的假公式写不出来!)
2,表述“我” :要用到㧟摁的概念,㧟摁 就是把自己带入它自己的意思
公式:
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意思是:含有自变量的公式x把自己带入自己的自变量后就是n
(注意!: x把自己带入自己不会造成x里面有x里面有x …这样的无限循环,因为公式X并不是直接带入自身,而是用自己的哥德尔编码的数字形态带入自己的,这个知识点会在后面解释)
接下来我们先写出一个陈述(公式):
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意思是 :当n是公式x带入它自己的自变量时,n就不是定理
作者把这个公式取了一个奇怪的名字叫做”G的服号串” 简称 “G服”
最后一步:把G服带入X!我们就得到了传说中的”G” :
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他的意思就是: 当n是公式G服带入它自己的自变量时,n就不是定理
而此时n就是G服带入他自己的自变量!所以此时n就不是定理!
所以这条陈述G:
不存在一个a 让{a, n}形成证明对 并 㧟摁{G服 ,n}
就是我们要找的说”我不是定理“的那句话 ,哥德尔不完全性定理证明完毕,G的存在就是形式系统不完全的原因!
(把G拆开看更明白
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说的是 :n 不是一条定理
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说的是 n 就是这个句子自己,是对n的解释,即我)