标题: 算术基础的序 [打印本页] 作者: 张研 时间: 2007-8-4 13:35 标题: 算术基础的序 <br>
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< align=justify><FONT size=3><FONT face="Times New Roman"> </FONT>一这个数是什么,或者,<FONT face="Times New Roman">1</FONT>这个符号意谓什么,对这个问题,人们通常得到的答案是;一个事物。此外,如果人们注意到</FONT></P>
<><FONT size=3><FONT face="Times New Roman"> </FONT>“一这个数是一个事物”<FONT face="Times New Roman">(</FONT>“<FONT face="Times New Roman">die ZaN EtMsist ein DioB</FONT>”<FONT face="Times New Roman">)</FONT></FONT></P>
<P><FONT size=3>这个句子不是定义.因为它一边是定冠词.另一边是不定冠词.如果人们还注意到,这个句子只是说一这个数属于事物,而没有说是哪个事物.那么也许人们就不得不自己选择人们愿意称之为一的任何一个事物。但是,<B>如果每个人都可以有权任意理解这个名称,那么关于一的同一个句子对于不同的人就会意谓不同的东西;这样的句子就不会有共同的内容</B>。一些人也许会拒绝回答这个问题,他们暗示说,甚至算术中<FONT face="Times New Roman">a</FONT>这个字母的意谓也是不能说明的;而且,如果人们说<FONT face="Times New Roman">a</FONT>意谓一个数.那么这里就可能发现与“一是一个事物”这个定义中相同的错误。拒绝回答与<FONT face="Times New Roman">a</FONT>有关的问题是完全有理由的,因为它不是意谓确定的可指明的数,而是用来表示句子的普遍性。如果用任何一个数代入<FONT face="Times New Roman">a</FONT>+<FONT face="Times New Roman">a</FONT>-<FONT face="Times New Roman">a</FONT>=<FONT face="Times New Roman">a</FONT>中的<FONT face="Times New Roman">a</FONT>,并且处处都代入相同的数,那么总是得到一个正确的等式。<FONT face="Times New Roman">a</FONT>这个字母是在这种意义上使用的。但是关于一的问题,情况就根本不同。在<FONT face="Times New Roman">l</FONT>+<FONT face="Times New Roman">1</FONT>=<FONT face="Times New Roman">2</FONT>这个等式中,我们能用相同的对象,譬如月亮,两次代入<FONT face="Times New Roman">1</FONT>吗<FONT face="Times New Roman">?</FONT>与此相反,似乎我们代入第一个<FONT face="Times New Roman">l</FONT>的东西和代入第二个<FONT face="Times New Roman">1</FONT>的东西必须是不同的。在前一种情况会是错误的东西,在这里却恰好是必然出现的,这是为什么呢?为了普遍地表达不同的数之间的关系,算术只有<FONT face="Times New Roman">a</FONT>这个字母是不够的,还必须使用<FONT face="Times New Roman">b</FONT>、<FONT face="Times New Roman">c</FONT>等等其它字母。因此应该想到,如果用<FONT face="Times New Roman">1</FONT>这个符号以类似的方式赋予句子以一种普通性,它也是不够的。但是一这个数难道不是作为具有可说明性质(譬如与自身相乘保持不变)的确定对象而出现的吗?在这种意义上,人们不能说明<FONT face="Times New Roman">a</FONT>的任何性质;因为<FONT face="Times New Roman">a</FONT>所表达的是数的一种共同性质,而<FONT face="Times New Roman">1<SUP>1</SUP></FONT>=<FONT face="Times New Roman">1</FONT>既不表达月亮的任何东西,也不表达太阳的任何东西,也不表达撒哈拉沙漠的任何东西,也不表达特纳里费山峰的任何东西;那么这样一个表达式的意义能是什么呢<FONT face="Times New Roman">?</FONT></FONT></P>
<P><FONT size=3><FONT face="Times New Roman"> </FONT>对于这样的问题,甚至连大多数数学家大概也不会作出令人满意的回答。然而对于科学最切近的而且看上去是如此简单的对象竟如此不清楚,难道不令人羞愧吗?关于数是什么,人们能够说出的就更少了。如果为一门重要科学奠定基础的概念有了因难,那么更精确地研究这个概念和克服这些困难,确实就是不可推卸的任务。尤其是因为,只要对算术的整个大厦的基础的认识还有缺陷,也许就很难能够完全弄清楚负数、分数和复数。</FONT></P>
<P><FONT size=3>许多人肯定会认为不值得为此花费气力。正像他们认为的那样,这个概念甚至在初级读本中就得到充分的讲述,因此一劳水逸地解决了。究竟谁还相信从这样简单的东西依然能够学到一些东西呢?人们认为正整数这个既念没有任何困难,以致对儿童也能够科学地详尽地讲述它,而且每个孩子不用进一步思考,也不用知道别人考虑过什么,就确切地知道它是怎么回事。这样就常常缺少<B>学习的首要前提:对无知的认识</B>。结果,人们仍旧满足于粗略的理解。</FONT></P>
<P><FONT size=3>尽管赫巴特(<FONT face="Times New Roman">Herbart</FONT>)就已经说过一种更准确的理解①。令人痛心和沮丧的是,<B>已经获得的认识总是面临着这样得而复失的危险</B>,从而许许多多工作似乎变成徒劳的,因为人们误认为自己占有不少财富,因而不必再加上这些工作的成果。我清楚地看到,我的工作也蒙受这样的危险。当<B>把计算称为聚合的机械的思维</B>时,我就退到了那种粗略的理解②。我怀疑竟然有这样的思维。也许,人们可能更愿意承认聚合的表象,但是它对于计算没有意义。从本质上说,思维在哪里都是一样的:<B>绝不能根据对象而考虑不同种类的思维规律</B>。差别仅仅在于<B>或多或少的纯粹性</B>,以及对<B>心理影响</B>和<B>思维外在</B>的辅助手段,譬如语言、数字等等的或多或少的独立性,此外,大概还在于概念构造的精致性;但是,恰恰在这一点上,任何一门科学,即使是哲学,都不要企望会超过数学。</FONT></P>
<P><FONT size=3>人们从本书将能够看出,甚至像从<FONT face="Times New Roman">n</FONT>到<FONT face="Times New Roman">n</FONT>+<FONT face="Times New Roman">1</FONT>这样一条表面上<B>专属于数学的推理,也基于普遍的逻辑规律</B>,而且不需要特殊的聚合思维的规律。当然,人们可以机械地使用数字,一如人们可以<B>鹦鹉学舌式地说话;但是这几乎不能叫作思维</B>。只有通过实际思维活动形成数学的符号语言,因而正像人们所说,这种语言为人们起思维作用时,才可能有思维。这并<B>不证明,数是以一种特殊机械的方式形成的</B>,比方说,就像沙堆是由细小的石英颗粒堆积的一样。我认为,驳斥这祥的观点关系到数学家的利益,因为这种观点总是贬</FONT></P>
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<P><FONT size=3>①<FONT face="Times New Roman"> </FONT>《赫巴特全集》,哈特恩施坦恩编辑。第<FONT face="Times New Roman">10</FONT>卷第一部分:《教育讲座概论》(<FONT face="Times New Roman">Umriss padagogischer Vorlesung</FONT>)<FONT face="Times New Roman">252</FONT>。注释<FONT face="Times New Roman">2</FONT>:“二不意谓二事物,而意谓加倍”,等等。</FONT></P>
<P><FONT size=3>②<FONT face="Times New Roman"> K.</FONT>菲舍尔:《逻辑系统赫形而上学或科学论》(<FONT face="Times New Roman">System der Logik und Metaphysik oder Wissenschaftslehre</FONT>),第二版,<FONT face="Times New Roman">94</FONT>。</FONT></P>
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<P><FONT size=3>低数学这门科学的主要对象,从而贬低数学这门学科本身。但是即使在数学家的著作中,人们也发现十分类似的说法。与此相反,我们必须赋予数概念一种比其它学科中大多数概念更精致的构造,尽管它们是最简单的算术概念之一。</FONT></P>
<P><FONT size=3><FONT face="Times New Roman"> </FONT>因此,为了驳斥那种空想:即关于正整数实际上根本不存在什么困难,而是有着普遍一致的看法,我认为评述一些哲学家和数学家对这里所考虑的问题的一些意见是有益的。人们将会看到,意见一致的情况极为罕见,出现的简直是相互对立的表达。例如,一些人说:“这些单位是彼此相等的”,另一些人则认为它们是不同的,而且双方这样说都有一些不容轻易反驳的理由。通过这些考察,我试图激发人们进行更严格的研究的欲望。同时,我将预先说明别人表达的看法,以此为我自己的观点铺平道路,从而使人们预先相信,沿着其它那些道路达不到目标,而我的意见与这里众多同样有理由的意见是不同的,而且我希望以此至少基本上最终解决了这个问题。</FONT></P>
<P><FONT size=3><FONT face="Times New Roman"> </FONT>然而,我的论述也许因此变得更有哲学味道,似乎超出了许多数学家能够理解的范围,但是<B>对数概念进行彻底的研究必然总是导致某种哲学的结果</B>。这个任务是数学家和哲学家共同的任务。</FONT></P>
<P><FONT size=3>如果说尽管这两门科学各自都做了不少努力,但是它们的合作并不像人们希望的那样,甚至也不像可能的那样卓有成效,那么我认为这是由于<B>心理学的思考方式在哲学中占据主导地位</B>,它<B>甚至侵入了逻辑领域</B>。数学与这种方向根本没有共同点,由此很容易说明为什么许多数学家对哲学思考表示反感。例如,当施特里克<FONT face="Times New Roman">(Stricker) </FONT>①把数的表象称为运动机能的、依赖于肌肉感觉的时,数学家们在这里就不能重新认出他的数,就不知道该如何对待这样一句话。<B>一种基于肌肉感觉建立起来的算术肯定会富有情感,但是也会变得像这种基础一样模糊</B>。不,<B>算术与感觉根本没有关系</B>。同祥,算术<B>与从早先感觉印象痕迹汇集起来的内在图像也没有关系</B>。所有这些形态所具有的这种不稳定性和不确定性,与数学概念和对象的确定性和明确性形成强烈对照。考察数学思维中出现的表象及其变化,可能确实有些用处;但是不要以为心理学能对建立算术有任何帮助。<B>这些内在图像、它们的形成和变化对数学家本身是无关紧要的</B>。施特里克自己就说,在“一百”这个词,他只能想到<FONT face="Times New Roman">100</FONT>这个符号。其他人可能会想到字母<FONT face="Times New Roman">a</FONT>或别的什么东西‘难道由此得不出以下结论吗?即我们所说的这种内在图像对于事物本质是完全无关紧要的和偶然的,就像一块黑板和一支粉笔那样偶然的一样,根本不能把它们称为一百这个数的表象。人们确实不把这些表象看作事物的本质!<B>人们不把如何形成一个表象的描述看作一条定义</B>,<B>不把对有关我们认识到一个句子的心灵和肉体条件的陈述当作一个证明</B>,也不把对一个句子的思考与这个句子的真混淆起来!看来,人们必须记住,正像当我闭上眼睛太阳不会消失一样,<B>当我不再思考一个句子时,它也不会不再是真的</B>。否则我们还会得出这样的结论:人们在证明毕达哥拉斯定理时,发现必须考虑我们大脑的磷含量;而且天文学家不敢把自己的推论延伸至远古,</FONT></P>
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<P><FONT size=3>①</FONT> <FONT size=3>施特里克:《表象联想的研究》(<FONT face="Times New Roman">Studien uber Association der Vorstellunen, Wien, 1883</FONT>)。</FONT></P>
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<P><FONT size=3>这样人们就不会反对他说:“你在那里计算<B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>·<FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>=<FONT face="Times New Roman">4</FONT></B>;可是数的表象确实经历了发展,有它的历史!人们可能怀疑,当时它是不是就已经发展到了这种程度。你是从哪里知道这个句子在那古远的时代就已经存在的呢?生活在那个时代的人难道不能有<B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>·<FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>=<FONT face="Times New Roman">5</FONT></B>这个句子;由此出发在生存斗争中通过自然的选择才发展起<FONT face="Times New Roman">2</FONT>·<FONT face="Times New Roman">2</FONT>=<FONT face="Times New Roman">4</FONT>这个句子吗?而<FONT face="Times New Roman">2</FONT>·<FONT face="Times New Roman">2</FONT>=<FONT face="Times New Roman">4</FONT>这个句子难道不会注定要以相同的方式进一步发展成为<B><FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>·<FONT face="Times New Roman">2</FONT></B><B>=<FONT face="Times New Roman">3</FONT></B>吗?”<FONT face="Times New Roman">Est modus in rebus</FONT>,<FONT face="Times New Roman">sunt certidenique fines</FONT>!试图研究事物的形成并且从它的形成认识它的本质这样一种<B>历史考察方式</B>确实有很大的合理性;但是它也有局限性。如果在万物长河中,<B>没有任何东西是不变的,永恒的,那么世界就不再是可以认识的,一切就会陷于混乱</B>。看上去,好像人们以为,概念在个别的心灵中形成就像树叶长在树上一样。而且人们认为,<B>了解概念的形成,力图从人的心灵本性对概念进行心理学的解释,以此就能够认识概念的本质</B>。但是这种观点<B>使一切都成为主观的</B>,如果跟着它<B>走到底,就取消了真</B>。人们称为概念史的东西,肯定要么是我们关于<B>概念认识的历史</B>,要么是关于<B>语词解释的历</B>史。人们常常是只有经过可能要持续几百年的大量的理性工作,才能够认识到概念的纯粹性质,才能<B>剥下概念的那层陌生的、蒙蔽理性眼睛的外壳</B>。现在,如果有人不是继续进行这项显然尚未完成的工作,而是认为它毫无价值,转而走进托儿所或者去追忆可以想象到的人类最古老的发展阶段,以便在那里像<FONT face="Times New Roman">J</FONT>.<FONT face="Times New Roman">S</FONT>.密尔那样发现一种譬如姜烘饼的算术或小石子的算术,那么我们对此应该说些什么呢!缺乏的只是还要为这烘饼的香味加上一种<B>特殊的数概念的意谓</B>。但这与理性方法恰恰是相反的,而且无论可能怎样.都是非数学的。数学家们对此不感兴趣是毫不奇怪的!在人们相信接近概念根源的地方,人们并没有发现概念特殊的纯粹性质,而是像隔着一层雾,看到的一切都是模模糊糊,没有区别的。这就好比有一个人,他为了了解美洲,在他第一眼隐隐约约看到他猜测的印度时,就愿意设想自己像哥伦布一样。当然这样的比较不证明任何东西;但是希望它能说明我的观点。在许多情况下,<B>发现的历史</B>作为进一步研究的准备工作确实可能是有用的;但是它<B>不能代替进一步的研究</B>。</FONT></P>
<P><FONT size=3><FONT face="Times New Roman"> </FONT>在数学家面前,反对这样一种观点大概是没有什么必要的;但是,由于我还想为哲学家们尽可能解决上述这些有争议的问题,我就不得不稍微涉足心理学的讨论,即使仅仅是为了<B>阻止它进入数学</B>。</FONT></P>
<P><FONT size=3><FONT face="Times New Roman"> </FONT>此外,数学教科书中也出现心理学的措辞。当人们感到有义务给出一条定义却又做不到这一点时,人们就要至少对达到有关对象或概念的方式加以描述。人们很容易认识到这种情况,因为在以后的论述中再也不会追溯这样一种解释。为了教学的目的,<B>入门性的说明</B>也是完全适宜的;但是应该始终把它<B>与定义清楚地区别开</B>。施劳德①提供了一个有趣的例子,说明甚至数学家也可能把证明的根据与进行证明的内在或外在条件混淆起来。他在“唯一的公</FONT></P>
<P><FONT size=3>理”的标题下做出如下表达:“这条考虑的原则大概可以叫作<B>符号的固有性公理</B>。它使我们确信,在我们所有的推导和证明过程中,这些符号深深地铭刻在我们的记亿中,而在纸上还要更牢固一</FONT></P>
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<P><FONT size=3>①<FONT face="Times New Roman"> </FONT>《算术和代数课本》(<FONT face="Times New Roman">Lehrbuch der Arithmetik und Algebra</FONT>)。</FONT></P>
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<P><FONT size=3>些”,等等。</FONT></P>
<P><FONT size=3><FONT face="Times New Roman"> </FONT>即使<B>数学必须断然拒绝来自心理学方面的任何帮助</B>,它也决<B>不能否认自己与逻辑的密切联系</B>。确实,我赞成这样一些人的观点,他们认为将这二者严格分开是不适宜的。人们同样要承认,对于推论的说服力或定义的合理性的一切研究必须是逻辑的。但是,这样的问题根本不能排斥在数学之外,因为只有回答它们,才可能达到必要的可能性。</FONT></P>
<P><FONT size=3><FONT face="Times New Roman"> </FONT>我也沿着这个方向,当然还要超出通常的做法。大多数数学家在类似的研究中,对于满足直接的需要表示满意。当一个定义便当地用于一个证明时,当在任何地方也遭不到矛盾时,当能够认识到表面上不相干的事物之间的联系时,当由此产生一种更高的次序和规律性时,人们习惯于把这个定义看作是充分可靠的,很少<B>询问其逻辑理由</B>。这种方法至少有一种好处,即人们<B>不太容易完全错过目标</B>。甚至我认为:<B>定义必然能由它的富有成效性</B>,即可以借助它进行证明.而<B>表明是有价值的</B>。但是一定要注意,如果定义仅仅在后来<B>由于没有遇到矛盾而被证明是有理由的,那么进行证明的严格性依然是一种假象</B>,尽管推理串可能没有缺陷。归根到底,人们以这种方式<B>总是只得到一种经验的可靠性</B>,实际上人们必<B>须准备最终还是会通到矛盾</B>,而这个矛盾将使整个大厦倒塌。为此,我认为<B>必须追溯到普遍的逻辑基础</B>,这也许远远超出大多数数学家所认为必要的程度。</FONT></P>
<P><FONT size=3>在这种研究中,我坚持以下三条基本原则:</FONT></P>
<P><B><FONT size=3>要把心理学的东西和逻辑的东西,主观的东西和客观的东西明确区别开来;</FONT></B></P>
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<P><B><FONT size=3>必须在句子联系中研究语词的意谓,而不是个别地研究语词的意谓;</FONT></B></P>
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<P><B><FONT size=3>要时刻看到概念和对象的区别。</FONT></B></P>
<P><FONT size=3>为了遵循第一条原则,我总是在<B>心理学的意义上使用“表象”</B>一词,并且把表象与概念和对象区别开来。如果人们不注意第二条基本原则,那么几乎不得不把个别心灵的内在图像或活动当作语词的意谓,而由此也违反了第一条原则。至于第三点,如果以为可以使一个概念成为对象,又不使它发生变化,那么这仅仅是一种假象。由此可见,广为流行的关于分数、负数等等的形式理论是站不住脚的。在本书中.我只能简单提示一下我是如何考虑改进这一理论的。正如在正整数的情况一样,在数的所有情况,重要的是确定一个方程式的意义。</FONT></P>
<P><FONT size=3>我认为,我的成果至少会得到那些肯花功夫考虑我的根据的数学家的基本赞同。在我看来,这些成果还未付诸实施,而且也许它们都已经逐个地至少得到近似的表述;但是在它们相互联系的这一点上,它们可能确实是新颖的。有时我感到惊奇,有一些论述在某一点上与我的观点十分接近,而在另一点上又大相径庭。</FONT></P>
<P><FONT size=3>哲学家根据其不同观点,对这些意见的反映也是不同的,最坏的大概是那些经验主义者,他们<B>只愿意承认归纳是原初的推理方式</B>,甚至都不把归纳看作推理方式,而是<B>看作习惯</B>。也许这个人或那个人要借此机会重新检验其认识论的基础。对于那些譬如可能说我的定义不合常理的人,我请他们考虑,这里的问题<B>不在于是不是合常理,而在于是不是涉及问题实质</B>,而且是不是逻辑上没有疑议的。</FONT></P>
<P><FONT size=3>我希望,哲学家们通过没有偏见的检验,在本书中也会发现些有用的东西。</FONT></P>