Pretendo que el siguiente post sea divulgativo pero que a la vez les haga reflexionar. Me gustaría que me dieran su opinión al respecto, si lo encuentran demasiado técnico o si, al contrario, echan de menos más rigor y tecnicismo.
Todos tenemos unos principios casi absolutos sobre los que fundamentamos nuestras vidas y quizá no somos conscientes de la finitud y relatividad de nuestro conocimiento. Sin embargo, creo también que no es bueno pensar demasiado, sólo lo necesario, dependiendo de cada cual, para alcanzar una relativa tranquilidad-felicidad. Cuando era adolescente mantuve una discusión con un amigo acerca del realismo matemático. Son las matemáticas una creación humana para explicar el mundo físico o bien surgen de manera natural de éste?. El realismo matemático sostiene que las entidades matemáticas existen independientemente de la mente humana, que los humanos no inventan las matemáticas sino que las descubren como presumiblemente lo harán otros seres inteligentes en el universo. Muchos grandes matemáticos han sido realistas como
Paul Erdős y
Kurt Gödel. Gödel creía en una realidad matemática objetiva que puede ser aprehendida de una manera análoga a la percepción sensitiva.
Las matemáticas han sido consideradas desde la antigüedad un cuerpo de verdades absolutas y una ciencia exacta. Esta consideración se basa, principalmente, en la infalibilidad del método deductivo, que consiste en demostrar determinadas propiedades a partir de unos cuantos axiomas siguiendo unas reglas de inferencia establecidas.Durante los siglos fueron apareciendo problemas abiertos aunque existía la certeza de que algún día serían resueltos.
Fue en el siglo XIX, sin embargo, cuando en geometría apareció una idea extraña que hizo dudar a los matemáticos de su confianza ciega en la verdad matemática absoluta. Primero Gauss y luego Bolyai y Lobachesky demostraron la independencia del quinto axioma de Euclides, llamado
axioma de las paralelas, proporcionando modelos consistentes de geometrías en las que no estaba presente este axioma. Es decir, existen geometrías que se adaptan perfectamente a la experiencia espacial y que no son euclídeas, ¿cuál es la verdadera?
Durante el siglo XIX los matemáticos se propusieron reconstruir toda la matemática con rigor y, cuando creían haberlo logrado, comenzaron a surgir las llamadas paradojas o contradicciones. De nuevo, todos los matemáticos acometieron su resolución pero esta vez se revisaron los fundamentos axiomáticos de partida, surgiendo así diferentes escuelas claramente diferenciadas por su visión de la epistemología y de la ontología matemáticas.
Una de las condiciones que un axioma debe cumplir es que sea consistente, es decir, que no dé lugar a
paradojas. Las primeras paradojas surgieron cuando
Cantor utilizó conjuntos infinitos y números transfinitos. Un ejemplo "no matemático" lo constituye la frase: "No hay regla sin excepción". La frase es una regla, luego debe tener excepciones, lo cual implica que hay reglas sin excepciones. Otros ejemplos de paradojas, en esencia similares, tienen que ver con los adjetivos autológicos y heterológicos y con las definiciones impredicativas.
Además de la consistencia, otro asunto comenzó a perturbar el sistema axiomatico establecido, el conocido
axioma de elección. Básicamente éste establece que dada una colección de conjuntos, finita o infinita, se puede seleccionar un elemento de cada uno de ellos y formar un nuevo conjunto. La aceptación o no de este axioma iba a ser una de las claves diferenciadoras de las diferentes escuelas.
El logicismo:
Toda la matemática es reducible a la lógica. Los logicistas sostienen que el conocimiento matemático se puede tener a priori pero que es una parte de nuestro conocimiento de la lógica en general. Desde este punto de vista la lógica es el fundamento de toda la matemática y por tanto toda afirmación matemática debe ser una verdad lógica. El fundador de esta escuela fue
Frege y sus representantes principales
Russell y
Whitehead. Ambos desarrollaron sus ideas en su obra Principia mathematica. Para evitar las paradojas crearon la teoría de tipos pero complicaron tremendamente el desarrollo matemático y surgieron nuevos problemas que intentaron resolver introduciendo el axioma de reductibilidad. Esta aproximación a las matemáticas recibió numerosas críticas. Por ejemplo el axioma de reductibilidad es arbitrario y no se sabe si es un axioma de la lógica. La crítica más seria, de cariz filosófico, es que si el logicismo es cierto, toda la matemática sería una ciencia lógico deductiva puramente formal derivada de las leyes del pensamiento. Entonces, ¿cómo es posible que explique los fenómenos naturales y que el mundo físico se ajuste al razonamiento matemático?
El intuicionismo:
Esta escuela es totalmente opuesta a la anterior. Los precursores del intuicionismo fueron Kronecker y Poincaré, sin embargo todas sus ideas fueron recogidas por
Brouwer, que fundamentó su aproximación a las matemáticas partiendo de su filosofía: "la matemática es una actividad humana que se origina y tiene lugar en la mente, en donde se reconocen intuiciones básicas y claras, no existe fuera de la mente y por lo tanto es independiente del mundo real". Los intuicionistas sólo aceptan el infinito potencial y rechazan las demostraciones no constructivas. Entre las críticas realizadas a esta escuela se deben tener en cuenta las siguientes:
- Muchos de los teoremas probados en la reconstrucción intuicionista no son, ni mucho menos, aceptables intuitivamente.
- Hilbert se pregunta ¿en qué conceptos y razonamientos podemos confiar si corrección significa autoevidencia para la mente humana? ¿Dónde está la verdad objetivamente válida para todos los seres humanos?
- El intuicionismo no se preocupa por la aplicación de las matemáticas a la naturaleza, ya que mantiene que las matemáticas son independientes de la percepción.
- Brouwer mantenía que la actividad matemática es independiente del lenguaje, que sólo es vehículo transmisor, pero ¿existen pensamientos sin palabras?
El formalismo:
Su mayor exponente fue
David Hilbert. Lo que le preocupaba realmente era una completa y consistente axiomatización de toda la matemática, entendiendo aquí consistente como que ninguna contradicción puede ser derivada del sistema axiomático. El formalismo en su versión deductivista dice que la verdad matemática sólo depende de la correcta manipulación de los axiomas elegidos y de las reglas de inferencia utilizadas. Aunque visto así no implique necesariamente ser sólo un juego simbólico sin significado. Para intentar probar la consistencia de toda la matemática Hilbert partió de la aritmética de los números naturales. Gödel demostraría más tarde que esto es imposible!
La principal crítica que se le ha hecho a esta escuela es la siguiente: el concepto formalista de existencia es metafísico, es decir, si los axiomas de cualquier rama no llevan a contradiccion, entonces la existencia de entidades que satisfacen los axiomas está garantizada.
Otras escuelas importantes son: el conjuntivismo, el constructivismo y el empirismo.
Las limitaciones internas de los sistemas formales:A pesar de los esfuerzos de las diferentes escuelas existían aún dos graves problemas sin resolver. Por un lado el de la consistencia (se habían resuelto las paradojas conocidas pero nadie podía aseguar que surgieran otras) y por otro estaba el problema de la completitud. Un sistema de axiomas se dice completo si son los adecuados para establecer la verdad o falsedad de cualquier enunciado sifnificativo. Si un sistema no es completo hay enunciados que no se pueden probar ni refutar, tales enunciados se llaman indecidibles.
En el año 1931, a la edad de 25 años,
Kurt Gödel publicó un artículo en el que demolía por completo el programa de Hilbert. En su primer teorema de incompletitud Gödel demostró que cualquier sistema axiomatico consistente que contenga la aritmética básica es incompleto, es decir, dentro del sistema se pueden construir afirmaciones que no pueden ser refutadas ni demostradas a partir de los axiomas. El segundo teorema de incompletitud de Gödel también supuso un duro golpe para HIlbert: un sistema de axiomas consistente no puede probar su propia consistencia, se necesita recurrir a un sistema más fuerte que ya se sepa que es consistente.