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  • 1 # Mathemlogical

    不怎麼樣。

    首先,哥德爾不完備性定理是一個數學定理,它獨立於任何宇宙而存在。只要某個宇宙足以表達一階謂詞演算,那麼在它之中,就能表達和證明哥德爾不完備性定理。數學就像是宇宙的基礎,我們建樓房也不能只建第9樓,而不去管地基。

    哥德爾不完備性定理告訴我們,起碼在自然數中,真理不一定能被證明。那些考慮“如果沒有哥德爾不完備性定理”的人,其實思考的是一個所有真理都必定能被證明的世界。

    問題是,這樣的世界非常無趣。

    跟大多數人的想法恰好相反,哥德爾不完備性定理展現的並不是什麼“數學的侷限性”。恰恰相反,它展示的是數學的強大。只有強大到一定程度的數學體系,它包含的真理才豐裕到連在自己內部都不一定能得到證明。

    舉幾個例子。其實有很多數學體系都不滿足哥德爾不完備性定理,最簡單的比方有一階邏輯,也就是隻由一些變數(原子)以及與、或、非這些邏輯運算組成的體系。在一階邏輯中,一切真理都可以用有限步證明。問題是,它能表達的東西很少,也就是“如果A和B都為真,那麼A或者B是真的”這種幾近廢話的東西。一個更加複雜的例子是實閉域,它滿足實數的所有用一階謂詞演算能表達的性質。比如說,一個實係數方程有沒有解,就能用實閉域的語言來描述。實閉域中的一切真理同樣可以在內部證明。

    你可能會問:既然實閉域可以在內部證明所有真理,而實數包含了自然數,那麼為什麼有些關於自然數的真理卻不能被證明呢?

    這是個好問題,展示了數理邏輯的微妙之處:雖然實數包含了自然數,但是“某個數N是自然數”這個命題卻不能在實閉域中表達出來。所以,實閉域雖然包含了自然數,但並不能證明許多關於自然數的結論。實際上,實閉域的表達能力比自然數小得多,範圍也狹窄得多。

    可以想象,如果宇宙建基於這樣貧瘠的數學理論,它會是多麼無趣。

    如果我們的宇宙中沒有哥德爾不完備性定理,那麼它裡邊必定也沒有自然數;因為生命的自我複製需要分立的單元來保證資訊的傳遞,所以這樣的宇宙中很可能也沒有生命。即使有“生命”,因為沒有自然數,它們可能除了自我複製之外就做不了什麼了。

    我可不想活在這種宇宙裡。

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