誰會想到上帝會成為一篇關於數學文章的合適主題?別擔心,接下來的討論仍然牢牢紮根於可理解的科學框架內。但是,上帝是否可以用數學證明這個問題非常有趣。事實上,幾個世紀以來,一些數學家不斷嘗試證明神的存在。他們包括布萊斯·帕斯卡和勒內·笛卡爾(17世紀)、戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨(18世紀)以及庫爾特·哥德爾(20世紀),後者關於這個主題的著作最近在1987年才出版。最令人驚奇的是:在2013年首次釋出的預印本研究中,一位演算法證明嚮導檢查了哥德爾的邏輯推理鏈——並發現它無疑是正確的。現在數學終於反駁了所有無神論者的主張嗎?
正如您可能已經懷疑的那樣,並沒有。哥德爾確實能夠證明,某種他定義為神聖的事物的存在,必然是從某些假設中推匯出來的。但是,這些假設是否合理值得懷疑。例如,如果我假設所有的貓都是三色的,並且知道三色貓幾乎總是雌性的,那麼我可以得出結論:幾乎所有的貓都是雌性的。即使邏輯推理是正確的,但這當然不成立。因為所有貓都是三色的這個假設是錯誤的。如果一個人對我們環境中可觀察到的事物(例如貓)做出陳述,可以透過科學調查來驗證它們。但如果是關於神聖存在的證明,事情就變得有點複雜了。
萊布尼茨、笛卡爾和哥德爾都依賴於上帝的本體論證明,他們透過邏輯推理從神聖存在的可能性中推匯出其存在,而帕斯卡(1623-1662)則選擇了略有不同的方法:他從今天可能被認為是博弈論的角度分析了這個問題,並發展了所謂的帕斯卡賭注。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
為了做到這一點,他考慮了兩種可能性。第一,上帝存在。第二,上帝不存在。然後他考察了死後相信或不相信上帝的後果。如果存在神聖的存在,並且一個人相信它,那麼他最終會進入天堂;否則就會下地獄。另一方面,如果沒有上帝,那麼什麼也不會發生——無論你是否信教。帕斯卡認為,最好的策略是相信上帝。最好的情況是,你最終會進入天堂;最壞的情況是,什麼也不會發生。另一方面,如果你不相信,那麼在最壞的情況下,你可能會下地獄。
帕斯卡的思想是可以理解的——但它們指的是宗教著作中的場景,並不代表對至上存在者的存在證明。它們只是說,一個人應該基於機會主義加入信仰。
處理存在本質的本體論方法更具說服力,即使它們很可能不會改變無神論者的想法。神學家和哲學家坎特伯雷的安瑟爾姆(1033-1109)在上個千年初提出了他的想法。他將上帝描述為無法想象出比之更偉大的存在。但是,如果上帝不存在,那麼人們可以想象出更偉大的事物:即,一個無法想象出比之更偉大的存在。但與上帝一樣,這個存在也存在,並展現出終極偉大的屬性。這當然是荒謬的:沒有什麼可以比一個人可以想象的最偉大的事物更偉大的。因此,上帝不存在的假設一定是錯誤的。
這個想法經過了幾個世紀才被重新審視——由笛卡爾(1596-1650
)完成。據推測,他不瞭解安瑟爾姆的著作,但他為完美的神聖存在提供了幾乎相同的論證。萊布尼茨(1646-1716)在幾十年後繼續這項工作,並發現了其中的缺陷:他認為,笛卡爾沒有證明從三角形到上帝的某些實體的“完美屬性”是相容的。萊布尼茨繼續論證說,完美性無法得到適當的考察。因此,永遠無法反駁完美屬性在一個存在中結合的可能性。因此,神聖存在的可能性一定是真實的。因此,基於安瑟爾姆和笛卡爾的論證,必然得出上帝存在的結論。
然而,從數學的角度來看,這些思想實驗只有透過哥德爾的努力才真正變得嚴肅起來。這並不太令人驚訝:這位科學家在25歲時就透過表明數學總是包含無法證明的真命題,從而顛覆了該學科。在這樣做時,他使用了邏輯。同樣的邏輯也使他能夠證明上帝的存在。看看這12個步驟,它們由一組公理(Ax)、定理(Th)和定義(Df)組成。
庫爾特·哥德爾的形式證明。 來源:Spektrum der Wissenschaft(區域性)
乍一看,它們似乎很神秘,但人們可以逐步瞭解它們,從而理解哥德爾的思維。他從一個公理開始——換句話說,一個假設:如果 φ 具有屬性 P,並且從 φ 總是推出 ψ,那麼 ψ 也具有屬性 P。為簡單起見,我們可以假設 P 代表“正面的”。例如:如果一種水果是美味的(一種正面屬性),那麼吃它也是有趣的。因此,吃它的樂趣也是一種正面屬性。
第二個公理進一步為 P 設定了一個框架。如果某事物的反面是正面的,那麼“某事物”一定是負面的。因此,哥德爾將世界劃分為黑白兩色:要麼是好的,要麼是壞的。例如,如果健康是好的,那麼疾病必然是壞的。
有了這兩個前提,哥德爾可以推匯出他的第一個定理:如果 φ 是一個正面屬性,那麼存在一個具有屬性 φ 的 x 的可能性。也就是說,正面事物有可能存在。
現在,這位數學家第一次轉向對神聖存在的定義:x 是神聖的,如果它擁有所有正面屬性 φ。第二個公理確保以這種方式定義的上帝不可能具有負面特徵(否則就會產生矛盾)。
第三個公理指出,神性是一種正面特徵。這一點實際上是無可辯駁的,因為神性結合了所有正面特徵。
第二個定理現在變得更加具體:透過結合第三個公理(神性是正面的)和第一個定理(存在某種正面事物存在的可能性),一個存在物 x 可能是神聖的。
哥德爾現在的目標是在接下來的步驟中證明,在已經制定的框架內,上帝必然存在。為此,他在第二個定義中引入了物件 x 的“本質” φ,這是一種決定所有其他特徵的特徵屬性。一個說明性的例子是“小狗般的”,如果某事物具有這種屬性,那麼它必然是可愛的、毛茸茸的和笨拙的。
第四個公理乍一看似乎不太令人興奮。它只是簡單地宣告,如果某事物是正面的,那麼它永遠是正面的——無論時間、情況或地點如何。例如,小狗般的和味道好總是正面的,無論是在白天還是晚上,在德國海德堡還是在阿根廷布宜諾斯艾利斯。
哥德爾現在可以 формулировать 第三個定理:如果一個存在物 x 是神聖的,那麼神性是它的本質屬性。這是有道理的,因為如果某事物是神聖的,它就擁有所有正面特徵——因此 x 的屬性是固定的。
下一步關係到特定存在的存在。如果在某處至少存在一個存在物 y 具有屬性 φ,而 φ 是 x 的本質屬性,那麼 x 也存在。也就是說,如果有什麼東西是小狗般的,那麼小狗也一定存在。
根據第五個公理,存在是一種正面屬性。我認為大多數人都會同意這一點。
由此,人們現在可以得出結論,上帝存在,因為這個存在擁有每一個正面屬性,而存在是正面的。
事實證明,哥德爾的邏輯推論都是正確的——甚至計算機也能夠證明這一點。然而,這些推論也受到了批評。除了當然可以質疑的公理(為什麼世界應該被劃分為“善”和“惡”?)之外,哥德爾沒有更詳細地說明什麼是正面屬性。
確實,透過定義和公理,人們可以用數學方法描述集合 P
如果一個屬性屬於該集合,則其否定不包括在內。該集合是自包含的。
集合的本質僅具有集合的特徵這一事實本身就是集合的一個元素。集合始終具有相同的元素——獨立於情況。在這種情況下,情況是包含該集合的數學模型。
存在是集合的一部分。
如果 φ 是集合的一部分,那麼將 φ 作為集合本質的屬性也包含在集合中。
但是,所有這些都不能確保這個集合是唯一的。可能存在多個滿足要求的集合。例如,正如邏輯學家所表明的那樣,可以構建一些案例,在這些案例中,根據哥德爾的定義,存在超過 700 個本質不同的神聖實體。
這並不能解決一個(或多個)神聖存在最終存在的問題。數學是否真的是回答這個問題的正確方法本身就值得懷疑——即使思考它本身就非常令人興奮。
本文最初發表於《Spektrum der Wissenschaft》,並經許可轉載。
