相対性理論を学びたい人のために

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NJについての書き直し

 現在2021年1月11日21時04分である。(この投稿は、ほぼ2525文字)

麻友「ガロアが、進まないわね」

私「申し訳ない。どうも、調子が良くならない。やっぱり、鬱なのかなあ。一方で、確かに、もの凄くなんでもできそうな、気分になっているときもあるからなあ」

結弦「今、新型コロナウイルスで、社会全体が、低迷している。辛いのは、お父さんだけじゃないよ」

若菜「それで、この題は、何ですか?」

私「リンク集の『NKとBGの要約』というリンクの中の、『NKsummary.pdf』というファイルで、1階述語論理の比較的自然な体系(NK)の説明の最後に、1階述語論理の直観主義論理の体系(NJ)というものの、紹介を書いた。これは、推論図をひとつ、入れ換えるだけだったのだが、麻友さんも、知っているように、否定の記号の定義に、否定の記号を使っていて、不備があることを、去年の暮れに指摘されて、訂正することにした。だが、ただ書きなおすと、前どうだったか分からなくなるので、記録を残すことにした。ちょっと長いが、問題の箇所を取り出す」


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      直観主義論理とは

章の冒頭で、否定の否定が、肯定にならないという論理があると、書いた。それが、直観主義論理というものを用いた、構成的数学と呼ばれるものを築くとき、役に立つとも書いた。

本章を読んできて、私達の論理(それは、古典論理と呼ばれる) {\mathbf{NK}} と、直観主義論理 {\mathbf{NJ}}(エヌジェイと呼ばれる) とは、何が違うのだろうと、知りたい人もあるだろう。


そもそも、なぜ否定の否定が肯定にならないのか?


それは、私達のいう {\mathbf{NK}} での命題は、真(正しい)か、偽(正しくない)かが、定まるものであったのに対し、直観主義論理では、『Aが正しい』とは、『Aを確認する方法をもっている』ということなのである。つまり、『Aが正しい』とは、Aに至る {\mathbf{NJ}} での演繹図を、持っているということなのである。


{\mathbf{NK}}{\mathbf{NJ}} での推論図の違いは、二重否定の推論、


*******************************

     定義(推論図IX.二重否定)(にじゅうひてい)
{
\neg (\neg A)\\
\rule{2cm}{0.3mm}\\
~~~A\\
}

否定の否定は、肯定であるということである。


*******************************


を、

*******************************

    定義(推論図NJ-IX.否定除去)(ひていじょきょ)
{
~~~~\neg A\\
\rule{3cm}{0.3mm}\\
~~A \Rightarrow ( B \wedge \neg B)\\
}


{A} の否定が成り立つ、つまり{A}が成り立たないことを確認する方法を持っているということは、{A}がもし成り立つことが証明されるならば、それから矛盾が導けるという推論である。


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に、置き換えることである。


これは、強い推論のように見えるが、実は、直観主義論理では、『{\neg A}』自体が、『{A \Rightarrow ( B \wedge \neg B)}』 と定義されているので、何も言っていないのと、同じなのである。だから、我が{\mathbf{NK}}{\mathbf{NJ}} で証明できることを、すべて証明できる。逆に、{\mathbf{NK}} で証明できて {\mathbf{NJ}} で証明できないことは、ある。例えば、二重否定を使って証明した、背理法とか、排中律などである。

二重否定推論自体を、他の12個の推論図を組み合わせて表せない以上、 {\mathbf{NJ}} は、{\mathbf{NK}} より弱いのである。本当に弱いのかは、推論図を組み合わせることを、何通りか試せば、分かってくることである。


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 いくつか、意味を、取り違えてしまっている部分があるが、今後の私達の数学を築いていく上で、いくつか方針変更をしよう。

 まず、以前も紹介した、

久馬栄道(きゅうま えいどう)『Q&A数学基礎論入門』(共立出版

Q&A 数学基礎論入門

Q&A 数学基礎論入門

という本で、なぜ直観主義論理を、NJというかについて、書かれている。本来直観主義論理は、”intuitionistic logic" である。ドイツ人のゲンツェンも、論文で、NIとしていたようなのだが、ドイツ語の花文字で、Iは、『{\mathfrak{I}}』、で、Jは、『{\mathfrak{J}}』なので、ほとんど区別がつかないため、英語に翻訳されるときに、IがJに化けたそうである。

 NJは、ドイツ人のゲンツェンに敬意を表し、ドイツ語式に『エヌ・ヨット』と呼ぶそうである。

 私達も、『エヌ・ヨット』を、今後採用しよう。

 同様に、以後、NKは、『エヌ・カー』に切り換えていこう。


 さて、上の切り出した部分をどう切り換えるかだが、もう、22時50分になってしまったので、先に延ばそう」

麻友「研究は、してるんだ」

私「少しずつはね」

若菜・結弦「じゃあ、おやすみなさーい」

麻友「おやすみ」

私「おやすみ」

 現在2021年1月11日22時57分である。おしまい。