• Konstruiere einen Satz, der besagt, dass er selbst nicht beweisbar ist.
  • Anhang: Gödel’scher Unvollständigkeitssatz - Skizze des Originalbeweises




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    Anhang: Gödel’scher Unvollständigkeitssatz - Skizze des Originalbeweises

    Eine Zahl kann Verschiedenes repräsentieren (wenn n  IN ein o  IN repräsentiert, so nennt man n auch Gödelnummer von o):



    • die Zahl selbst (25)

    • eine arithmetische Aussage (5 * 5 = 25)

    • einen Beweis für eine arithmetische Aussage (Folge von Aussagen, abhängig von Beweissystem)

    • Aussagen über Beweise (z.B. Beweis mit Codierung (= Gödelnummer) x beweist Aussage mit Gödelnummer y), usw.

    Gödels Trick:





    Konstruiere einen Satz, der besagt, dass er selbst nicht beweisbar ist.
    Vorbemerkungen

    • es ist entscheidbar, ob A ein Beweis für B ist (d.h. die char. Funktion f: IN  IN  {0,1} mit f(a,b) = 1 gdw. a Gödelnummer von Beweis für Formel mit Gödelnummer b ist, 0 sonst, ist berechenbar).

    • damit ist die Aussage „B ist (Gödelnummer eines) Beweis(es) für A“ arithmetisierbar, d.h. wir können das Prädikat beweist(a,b) repräsentieren, wobei a Gödelnummer eines Beweises und b Gödelnummer der durch ihn bewiesenen Aussage ist.

    • es ist entscheidbar, ob durch Substitution der freien Variablen in der Formel mit Gödelnummer x durch y die Formel mit Gödelnummer z entsteht (decodieren von x, Ersetzen der freien Variablen durch y, codieren, Vergleich mit z): das entsprechende Prädikat sub(x,y,z) ist damit arithmetisch repräsentierbar.

    • selbstsub(z,y) ist Abkürzung für sub(z,z,y): Substitution der eigenen Gödelnummer für die freie Variable in der Formel mit Gödelnummer z ergibt die Formel mit der Gödelnummer y.

    Betrachte nun die Aussage:
    (U) x,y [beweist(x,y)  selbstsub(z,y)]
    Sei g die Gödelnummer dieses Satzes. Wenn man in (U) für z g einsetzt, erhält man die Selbstsubstitution von g.
    (G) x,y [beweist(x,y)  selbstsub(g,y)]
    Der Satz besagt: es gibt keinen Beweis für y, wobei y die Selbstsubstitution von g ist.
    Es gilt aber: (G) ist selber die Selbstsubstitution von g.

    Also sagt (G): (G) ist nicht beweisbar.

    oder: Ich bin nicht beweisbar.
    Nun gilt: Entweder (G) ist wahr: dann ist dieser Satz (G) nicht beweisbar,

    => also gibt es einen wahren Satz, der nicht beweisbar ist.

    Oder (G) ist falsch: dann ist der Satz beweisbar,

    => also gibt es einen falschen Satz, der beweisbar ist.


    Ausführlicher etwa in: D. Hofstätter, Gödel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid, 1979

    1 Abzählbar unendlich heißt gleichmächtig mit IN, d.h. es gibt bijektive Funktion von IN in die betreffende Menge. Falls A unendlich, so kann aus einer surjektiven Funktion f: IN  A immer eine bijektive g: IN  A konstruiert werden: g(n) = f(m), wobei m  n die kleinste Zahl ist, so dass f(m)  {g(0), g(1), …, g(n-1)}.



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