הבדלים בין גרסאות בדף "משפטי האי-שלמות של גדל"

מ
ראה את דף השיחה
מ (תיקון שגיאה לשונית של צירוף סמיכות)
מ (ראה את דף השיחה)
בשנת [[1931]] הוכיח הלוגיקן [[קורט גדל]] (Gödel), במאמרו "על טענות שאינן ניתנות להוכחה ב[[פרינקיפיה מתמטיקה (ראסל)|פרינקיפיה מתמטיקה]] ובמערכות דומות", שהנחה זו שגויה.
 
'''משפט איהאי-השלמותשלמות הראשון של גדל''', שהפך לאבן פינה ב[[לוגיקה מתמטית|לוגיקה המתמטית]], הוסיף אפשרות שלישית לגורל הצפוי לטענה מתמטית. המשפט קובע כי בכל מערכת לוגית מקיפה, ניתן לבנות באמצעות [[אלגוריתם]] טענות שמחד אינן ניתנות להוכחה ומאידך אינן ניתנות להפרכה מתוך אותה קבוצת אקסיומות. הטענה דומה מאוד ל[[פרדוקס השקרן]] (פרדוקס שבו אדם מסוים אומר "אני עכשיו משקר"), אך שונה ממנה, שכן לא נטען בה שהיא איננה נכונה. ההוכחה הפורמלית של המשפט מראה בצורה קונסטרוקטיבית כיצד ניתן לבנות טענה פורמלית האומרת "לא ניתן להוכיח אותי".
 
במשך שנים לאחר פרסום המשפטים רווחה ההנחה שאמנם קיימות טענות שלא ניתן להוכיח או להפריך אך הן "לא טבעיות", כלומר לא סביר שבמהלך פיתוח סטנדרטי של תורה מתמטית ניתקל במשפטים כאלו. ההנחה הזו התבררה כשגויה באופן קיצוני בעקבות הוכחת ה[[עצמאות (לוגיקה מתמטית)|עצמאות]] של [[השערת הרצף]]. השערת הרצף שהוצעה על ידי [[גיאורג קנטור]], טוענת כי לא קיימת קבוצה ש[[עוצמה (מתמטיקה)|עוצמתה]] גדולה מזו של המספרים הטבעיים וקטנה מזו של המספרים הממשיים. השערה זו נחשבה לאחת מהבעיות הפתוחות המרכזיות במתמטיקה בתחילת המאה ה-20 (זו הבעיה הראשונה ברשימת [[23 הבעיות של הילברט]]). בשנת [[1937]] הוכיח גדל כי לא ניתן '''להפריך''' השערה זו במסגרת [[תורת הקבוצות האקסיומטית| אקסיומות ZFC]] ובשנת [[1963]] הוכיח [[פול כהן]] כי לא ניתן '''להוכיח''' השערה זו במסגרת ZFC.
 
ב'''משפט איהאי-השלמותשלמות השני''' הוכיח גדל כי [[תורה (לוגיקה מתמטית)|תורה]] עקבית שהנה מספיק חזקה לקיים את [[אקסיומות פיאנו]] (שהאריתמטיקה הרגילה מכילה אותה) ובפרט כזאת שמקיימת את ה[[תורת הקבוצות האקסיומטית|אקסיומות של תורת הקבוצות (ZF)]] לא יכולה להוכיח את העקביות של עצמה. משמעות הדבר היא שאין אפשרות להוכיח בתוך המערכת כי האקסיומות הן עקביות. אולם, האפשרות שאי אפשר להפריך את העקביות של עצמה תלויה במערכת האקסיומות שלה (יכול להיות שטענה זאת בלתי תלויה במערכת האקסיומות שלך ויכול להיות שהיא לא נכונה).
 
תנאי המשפט אינם מחייבים מספר סופי של אקסיומות. כלומר, גם אילו היו בידינו אינסוף אקסיומות של [[תורת המספרים]], היה המשפט מתקיים בתנאי הרגיל, שניתן יהיה לזהות בקלות האם טענה נתונה היא אקסיומה של המערכת (תכונה זו נקראת [[תורה אפקטיבית|אפקטיביות]]).