对于任意给定的,都存在一个,对于所有,是的子集蕴含属于。
这里和一样,都能遍历一切可以是任一个体。在一切中,是的子集那么就是的元素。
字面意思上,因为这句话,这个理论承诺了存在一种引用所有来定义的实体,
的确是包含了一种一切,是寻访一切之后取得的,设定如此。
然后,哥德尔第二不完备定理:倘若一个理论是一致的,那么它就无法证明自身的一致性。
以及,哥德尔完备性定理:一个理论是一致的当且仅当存在它的模型。
换言之,使用这句话的集合论,也无法证明存在实现自身的模型。
也就是说,包含了的所有子集,这是一回事。与包含了的模型无关,对于是一致的这个理论而言,可以轻易的证明存在一个自然数子集,编码了一个的模型。而解码函数是递归的,总是可证存在模型。
也就是说,即使使用一切,如一个作品里说包含了一切人类幻想,这也跟包含作者的所有幻想无关这是很正常的。
众所周知,计算机上的信息底层是二进制自然数,如1011100这样的比特印象,
这被称为对信息的编码数,
一句话和一个公式,当然也有编码它们的数字,
比如“x是一个编码了对y的证明的数字,y也是一个公式的编码数”,
仅含两个变元,简记为x,y,它能被直观的理解为x是y的证明。
在这个基础上加入存在量词,“存在一个n,n编码了对x的证明。”这个句子则仅含一个自由变元,简记为x,它能被直观理解为是在说x存在证明。
一个核心有趣的定理是:
对于任意仅含一个自由变元的算术公式x,都存在一个公式,使得成立当且仅当成立,
表示的编码数。
证明过程则很简单
考虑到一个算术公式x,y,
对任意算术公式x和x,
x,xx。
这样看似乎有些复杂,但思路很简单:
对于每个算术公式x,它都能填进一个自然数,像“x是偶数”,添入17就是“17是偶数”,这显然是错的,但也是个命题,能这样填进去构成一个意思明确的命题。
那么,它自然可以添入那些算术公式的编码数,如x,就是在x中填入了x的编码数,
显然,我能打出x就意味着它也有它的编码数x。
也就是说,x,y就像是xy这样的式子一样,如10515,
x,y则是在填入公式的编码数的情况下,得出填入了y的编码数的x的编码数。
它直观的理解就是这样一个操作,把y丢进x里,然后证明就很简单了。
对于任意含一个自由变元的公式x,都能定义一个xx,x,
这里中的两个变元相同取值就可以用一个变元表示,就像是n^2nn这样。
显然,x也有它的编码数x,将这个具体数字填入x中,x是不含变元的式子,
接下来就是纯上述定义的显然事实:
成立,当且仅当x成立,
当且仅当x,x成立,
当且仅当x成立,
当且仅当成立。
对于任意仅含一个自由变元的算术公式x,都存在一个公式,,使得成立当且仅当成立,
表示的编码数,
这个定理一旦证明,可以有的玩法就很多了,x,它本质上可以直观的理解为是在说“x是巴拉巴拉”,如开头说的,“x存在证明”,其否定式则是,“x不存在证明”。
这当然也是一个仅含一个变元的公式x,直接引用上述定理,就存在一个命题当且仅当。
的意思就是在说不存在证明,为真,当且仅当不存在证明。
仿佛在说“我不可证明”,这样一来,任你加入什么牛逼超绝还是什么大基数公理,都无法证明它。
假设它可证明为真,则其言不可证明,矛盾。
假设不可证明为真,则其言不可证明,真不可证,没毛病。
但是,若理论是一致的,可以自证一致,即保证自己不会推导矛盾,因不会推导矛盾,就可以直接排除前者的情况。
得到后者,矛盾。
所以,倘若一致即不可自证一致。
对所有一词的妄想任意套用就失效了,理论能够谈论的一切总是相对于这个理论的一切。