Из того факта, что бесконечное не является самопротиворечивым, но также не является логически доказуемым, мы должны сделать вывод, что ничего нельзя знать a priori о том, является ли число вещей в мире конечным или бесконечным. Вывод, следовательно, состоит в том, чтобы, используя лейбницевскую фразеологию, сказать, что некоторые из возможных миров конечны, некоторые бесконечны, и у нас нет средств узнать, к какому из этих двух видов принадлежит наш актуальный мир. Аксиома бесконечности будет истинной в одних возможных мирах и ложной в других; истинна она или ложна в этом мире, мы сказать не можем.
На протяжении всей этой главы синонимы «индивид» и «партикулярия» использовались без объяснения. Было бы невозможно объяснить их адекватно без более длинного рассуждения о теории типов, чем это было бы уместно для данной работы, но несколько слов перед тем, как мы покинем эту тему, могут сделать что-то, чтобы уменьшить неясность, которая в противном случае окутывала бы значение этих слов.
В обычном утверждении мы можем отличить глагол, выражающий атрибут или отношение, от существительных, которые выражают субъект атрибута или члены отношения. «Цезарь жил» приписывает атрибут Цезарю; «Брут убил Цезаря» выражает отношение между Брутом и Цезарем. Используя слово «субъект» в обобщенном смысле, мы можем назвать и Брута, и Цезаря субъектами этого суждения: тот факт, что Брут является грамматическим субъектом, а Цезарь — объектом, логически нерелевантен, поскольку одно и то же событие может быть выражено словами «Цезарь был убит Брутом», где Цезарь является грамматическим субъектом. Таким образом, в более простом виде суждения у нас будет атрибут или отношение, присущее одному, двум или более «субъектам» в расширенном смысле. (Отношение может иметь более двух членов: например, «дает... ...» — это отношение трех членов.) Теперь часто случается, что при более пристальном рассмотрении кажущиеся субъекты оказываются не настоящими субъектами, а способными к анализу; однако единственный результат этого заключается в том, что новые субъекты занимают их места. Также случается, что глагол может грамматически быть сделан субъектом: например, мы можем сказать: «Убийство — это отношение, которое существует между Брутом и Цезарем». Но в таких случаях грамматика вводит в заблуждение, и в прямом утверждении, следуя правилам, которыми должна руководствоваться философская грамматика, Брут и Цезарь будут выступать как субъекты, а убийство — как глагол.
Мы таким образом приходим к концепции терминов, которые, когда они встречаются в суждениях, могут встречаться только как субъекты и никогда иным образом. Это часть старого схоластического определения субстанции; но сохранение во времени, которое принадлежало этому понятию, не является частью понятия, с которым мы имеем дело. Мы определим «собственные имена» как те термины, которые могут встречаться только как субъекты в суждениях (используя «субъект» в расширенном смысле, только что объясненном). Мы далее определим «индивиды» или «партикулярии» как объекты, которые могут быть названы собственными именами. (Было бы лучше определить их напрямую, а не с помощью вида символов, которыми они символизируются; но чтобы сделать это, нам пришлось бы погрузиться в метафизику глубже, чем это желательно здесь.) Конечно, возможно, что существует бесконечный регресс: что все, что представляется партикулярией, на самом деле, при более пристальном рассмотрении, является классом или каким-то видом комплекса. Если это так, аксиома бесконечности, конечно, должна быть истинной. Но если это не так, теоретически возможно, чтобы анализ достиг предельных субъектов, и именно они дают значение «партикулярий» или «индивидов». Именно к числу этих субъектов, как предполагается, применяется аксиома бесконечности. Если она истинна для них, она истинна для классов из них, и классов классов из них, и так далее; аналогично, если она ложна для них, она ложна во всей этой иерархии. Поэтому естественно формулировать аксиому относительно них, а не относительно какой-либо другой ступени в иерархии. Но истинна аксиома или ложна, кажется, нет известного метода обнаружения.
ГЛАВА XIV. НЕСОВМЕСТИМОСТЬ И ТЕОРИЯ ДЕДУКЦИИ
МЫ теперь исследовали, несколько поспешно, правда, ту часть философии математики, которая не требует критического рассмотрения идеи класса. В предыдущей главе, однако, мы оказались перед лицом проблем, которые делают такое рассмотрение обязательным. Прежде чем мы сможем предпринять его, мы должны рассмотреть некоторые другие части философии математики, которые мы до сих пор игнорировали. В синтетическом изложении части, с которыми мы теперь будем иметь дело, идут первыми: они более фундаментальны, чем все, что мы обсуждали до сих пор. Три темы будут занимать нас, прежде чем мы дойдем до теории классов, а именно: (1) теория дедукции, (2) пропозициональные функции, (3) описания. Из них третья логически не предполагается в теории классов, но она является более простым примером того вида теории, который необходим при работе с классами. Именно первая тема, теория дедукции, будет занимать нас в настоящей главе.
Математика — это дедуктивная наука: начиная с определенных посылок, она приходит путем строгого процесса дедукции к различным теоремам, которые ее составляют. Это правда, что в прошлом математические дедукции часто были в значительной степени лишены строгости; это правда также, что совершенная строгость — это едва ли достижимый идеал. Тем не менее, поскольку строгость отсутствует в математическом доказательстве, доказательство является дефектным; нет никакой защиты в том, чтобы настаивать, что здравый смысл показывает правильность результата, ибо если бы мы полагались на это, было бы лучше вообще отказаться от аргументации, чем призывать на помощь здравому смыслу ошибку. Никакое обращение к здравому смыслу, или «интуиции», или чему-либо, кроме строгой дедуктивной логики, не должно требоваться в математике после того, как были установлены посылки.
Кант, заметив, что геометры его времени не могли доказать свои теоремы с помощью одной лишь аргументации, а требовали обращения к чертежу, изобрел теорию математического рассуждения, согласно которой вывод никогда не бывает строго логическим, а всегда требует поддержки того, что называется «интуицией». Вся тенденция современной математики с ее усиленным стремлением к строгости была направлена против этой кантовской теории. Вещи в математике времен Канта, которые нельзя доказать, нельзя знать — например, аксиома параллельных. То, что можно знать в математике и с помощью математических методов, — это то, что можно вывести из чистой логики. Все остальное, что должно принадлежать человеческому знанию, должно быть установлено иначе — эмпирически, через чувства или через опыт в какой-либо форме, но не a priori. Положительные основания для этого тезиса можно найти в Principia Mathematica, passim; спорная защита его дана в «Принципах математики». Мы не можем здесь сделать больше, чем отослать читателя к этим работам, поскольку предмет слишком обширен для поспешного рассмотрения. Тем временем мы будем исходить из того, что вся математика дедуктивна, и перейдем к вопросу о том, что подразумевается под дедукцией.
В дедукции у нас есть одно или несколько суждений, называемых посылками, из которых мы выводим суждение, называемое заключением. Для наших целей будет удобно, когда изначально имеется несколько посылок, объединить их в одно суждение, чтобы иметь возможность говорить о посылке, так же как и о заключении. Таким образом, мы можем рассматривать дедукцию как процесс, посредством которого мы переходим от знания определенного суждения, посылки, к знанию некоторого другого суждения, заключения. Но мы не будем рассматривать такой процесс как логическую дедукцию, если он не является правильным, т. е. если между посылкой и заключением нет такого отношения, что мы имеем право верить в заключение, если мы знаем, что посылка истинна. Именно это отношение представляет главный интерес в логической теории дедукции.
Чтобы иметь возможность обоснованно вывести истинность суждения, мы должны знать, что некоторое другое суждение истинно и что между ними существует отношение того рода, который называется «импликацией», т. е. что (как мы говорим) посылка «имплицирует» заключение. (Мы определим это отношение вкратце.) Или мы можем знать, что некоторое другое суждение ложно и что между ними существует отношение того рода, который называется «дизъюнкцией», выражаемое через «или» [32], так что знание того, что одно из них ложно, позволяет нам вывести, что другое истинно. Опять же, то, что мы хотим вывести, может быть ложностью некоторого суждения, а не его истинностью. Это может быть выведено из истинности другого суждения при условии, что мы знаем, что они «несовместимы», т. е. что если одно истинно, то другое ложно. Это может быть также выведено из ложности другого суждения при тех же обстоятельствах, при которых истинность другого могла быть выведена из истинности первого; т. е. из ложности p мы можем вывести ложность q, когда p имплицирует q. Все эти четыре случая являются случаями вывода. Когда наш ум сосредоточен на выводе, кажется естественным принять «импликацию» как примитивное фундаментальное отношение, поскольку это отношение, которое должно существовать между p и q, если мы хотим иметь возможность вывести истинность q из истинности p. Но по техническим причинам это не лучшая примитивная идея для выбора. Прежде чем переходить к примитивным идеям и определениям, давайте рассмотрим далее различные функции суждений, предложенные вышеупомянутыми отношениями суждений.
[32] Мы будем использовать буквы p, q, r, s, t для обозначения переменных суждений.
Простейшей из таких функций является отрицание, «не-p». Это та функция от p, которая истинна, когда p ложно, и ложна, когда p истинно. Удобно говорить об истинности суждения или его ложности как о его «истинностном значении» [33]; т. е. истина — это «истинностное значение» истинного суждения, а ложь — ложного. Таким образом, не-p имеет противоположное истинностное значение по сравнению с p.
[33] Этот термин принадлежит Фреге.
Мы можем взять далее дизъюнкцию, «p или q». Это функция, истинностным значением которой является истина, когда p истинно, а также когда q истинно, но является ложью, когда и p, и q ложны.
Далее мы можем взять конъюнкцию, «p и q». Она имеет истину в качестве своего истинностного значения, когда p и q оба истинны; в противном случае она имеет ложь в качестве своего истинностного значения.
Возьмем далее несовместимость, т. е. «p и q не оба истинны». Это отрицание конъюнкции; это также дизъюнкция отрицаний p и q, т. е. это «не-p или не-q». Ее истинностное значение — истина, когда p ложно, а также когда q ложно; ее истинностное значение — ложь, когда p и q оба истинны.
Наконец, возьмем импликацию, т. е. «p имплицирует q» или «если p, то q». Это следует понимать в самом широком смысле, который позволит нам вывести истинность q, если мы знаем истинность p. Таким образом, мы интерпретируем это как означающее: «Если только p не ложно, q истинно» или «либо p ложно, либо q истинно». (Тот факт, что «имплицирует» способно иметь другие значения, нас не касается; это значение, которое удобно для нас.) То есть «p имплицирует q» должно означать «не-p или q»: его истинностное значение должно быть истиной, если p ложно, так же если q истинно, и должно быть ложью, если p истинно и q ложно.
Таким образом, у нас есть пять функций: отрицание, дизъюнкция, конъюнкция, несовместимость и импликация. Мы могли бы добавить другие, например, совместная ложность, «не-p и не-q», но вышеуказанных пяти будет достаточно. Отрицание отличается от остальных четырех тем, что является функцией одного суждения, тогда как остальные являются функциями двух. Но все пять согласуются в том, что их истинностное значение зависит только от истинностного значения тех суждений, которые являются их аргументами. Зная истинность или ложность p, q или p и q (как в том или ином случае), мы знаем истинность или ложность отрицания, дизъюнкции, конъюнкции, несовместимости или импликации. Функция суждений, обладающая этим свойством, называется «функцией истинности».
Весь смысл функции истинности исчерпывается указанием обстоятельств, при которых она истинна или ложна. «Не-p», например, — это просто та функция от p, которая истинна, когда p ложно, и ложна, когда p истинно: нет никакого дальнейшего значения, которое можно было бы ей приписать. То же самое относится к «p или q» и остальным. Отсюда следует, что две функции истинности, которые имеют одинаковое истинностное значение для всех значений аргумента, неразличимы. Например, «p и q» — это отрицание «не-p или не-q» и наоборот; таким образом, любая из них может быть определена как отрицание другой. В функции истинности нет никакого дополнительного значения сверх условий, при которых она истинна или ложна.
Ясно, что вышеуказанные пять функций истинности не являются полностью независимыми. Мы можем определить некоторые из них через другие. Нет большой сложности в сведении их числа к двум; две, выбранные в Principia Mathematica, — это отрицание и дизъюнкция. Импликация тогда определяется как «не-p или q»; несовместимость как «не-p или не-q»; конъюнкция как отрицание несовместимости. Но Шеффером [34] было показано, что мы можем довольствоваться одной примитивной идеей для всех пяти, а Нико [35] — что это позволяет нам свести примитивные суждения, требуемые в теории дедукции, к двум неформальным принципам и одному формальному. Для этой цели мы можем принять в качестве нашего одного неопределяемого понятия либо несовместимость, либо совместную ложность. Мы выберем первое.
[34] Trans. Am. Math. Soc., том XIV, стр. 481-488.
[35] Proc. Camb. Phil. Soc., том XIX, i, январь 1917 г.
Наша примитивная идея теперь — это некоторая функция истинности, называемая «несовместимостью», которую мы обозначим через p|q. Отрицание может быть сразу определено как несовместимость суждения с самим собой, т. е. «не-p» определяется как p|p. Дизъюнкция — это несовместимость не-p и не-q, т. е. это (p|p)|(q|q). Импликация — это несовместимость p и не-q, т. е. p|(q|q). Конъюнкция — это отрицание несовместимости, т. е. это (p|q)|(p|q). Таким образом, все наши четыре другие функции определены через несовместимость.
Очевидно, что нет предела созданию функций истинности, либо путем введения большего количества аргументов, либо путем повторения аргументов. То, что нас беспокоит, — это связь этого предмета с выводом.
Если мы знаем, что p истинно и что p имплицирует q, мы можем перейти к утверждению q. В выводе всегда неизбежно есть что-то психологическое: вывод — это метод, с помощью которого мы приходим к новому знанию, и то, что в нем не является психологическим, — это отношение, которое позволяет нам делать вывод правильно; но сам переход от утверждения p к утверждению q является психологическим процессом, и мы не должны пытаться представить его в чисто логических терминах.
В математической практике, когда мы делаем вывод, у нас всегда есть некоторое выражение, содержащее переменные суждения, скажем p и q, которое, в силу своей формы, известно как истинное для всех значений p и q; у нас также есть некоторое другое выражение, часть первого, которое также известно как истинное для всех значений p и q; и в силу принципов вывода мы можем отбросить эту часть нашего исходного выражения и утверждать то, что осталось. Этот несколько абстрактный отчет может быть прояснен несколькими примерами.
Предположим, что мы знаем пять формальных принципов дедукции, перечисленных в Principia Mathematica. (М. Нико свел их к одному, но поскольку это сложное суждение, мы начнем с пяти.) Эти пять суждений следующие:
(1) «p или p» имплицирует p — т. е. если либо p истинно, либо p истинно, то p истинно.
(2) q имплицирует «q или p» — т. е. дизъюнкция «q или p» истинна, когда одна из ее альтернатив истинна.
(3) «p или q» имплицирует «q или p». Это не потребовалось бы, если бы у нас была теоретически более совершенная нотация, поскольку в концепции дизъюнкции не задействован порядок, так что «p или q» и «q или p» должны быть тождественны. Но поскольку наши символы в любой удобной форме неизбежно вводят порядок, нам нужны подходящие допущения для показа того, что порядок нерелевантен.
(4) Если либо p истинно, либо «q или r» истинно, то либо q истинно, либо «p или r» истинно. (Поворот в этом суждении служит для увеличения его дедуктивной силы.)
(5) Если p имплицирует q, то «r или p» имплицирует «r или q».
Это формальные принципы дедукции, используемые в Principia Mathematica. Формальный принцип дедукции имеет двойное использование, и именно для того, чтобы сделать это ясным, мы процитировали вышеуказанные пять суждений. Он имеет использование в качестве посылки вывода и использование в качестве установления факта, что посылка имплицирует заключение. В схеме вывода у нас есть суждение p и суждение «p имплицирует q», из которых мы выводим q. Теперь, когда мы имеем дело с принципами дедукции, наш аппарат примитивных суждений должен давать как p, так и «p имплицирует q» наших выводов. То есть наши правила дедукции должны использоваться не только как правила, что является их использованием для установления «p имплицирует q», но также как субстантивные посылки, т. е. как p нашей схемы. Предположим, например, мы хотим доказать, что если p имплицирует q, то если q имплицирует r, то из этого следует, что p имплицирует r. У нас здесь отношение трех суждений, которые выражают импликации. Положим
p имплицирует q, q имплицирует r, и p имплицирует r.
Тогда мы должны доказать, что (p имплицирует q) имплицирует, что (q имплицирует r) имплицирует (p имплицирует r). Теперь возьмем пятый из наших вышеуказанных принципов, подставим не-p вместо p и помним, что «не-p или q» по определению то же самое, что «p имплицирует q». Таким образом, наш пятый принцип дает:
«Если p имплицирует q, то 'r имплицирует p' имплицирует 'r имплицирует q'», т. е. «p имплицирует, что (q имплицирует r) имплицирует (p имплицирует r)». Назовем это суждение A.
Но четвертый из наших принципов, когда мы подставляем не-p, не-q, не-r вместо p, q, r и помним определение импликации, становится: