为什么不能用归纳法证明数学定理
第一节----命题
我们想想,命题是怎么产生的?需要怎么样去证明?
演绎证明某事肯定是这样,演绎是从一般到特殊,只有演绎推理形式是必然有效的,因为大范畴的存在,是小范畴存在的充分条件,所以,演绎推理是必然的因果关系推理。
归纳说明某事在实际上是有效的,归纳是从一些特殊到一般。
溯因推理是说某事可能是这样。溯因推理是推理形式最弱的一种。
溯因推理借助不完全归纳,预测成为一个命题叫做猜想(证明一个猜想是告诉你结果,让你按照规则找出原因-过程的必然性,把道理讲清楚)。
归纳只能预测,不能证明。
我们证明一个数学命题就是一种整体上弱势溯因加归纳推理,每一个局部需要强势演绎推理。
为什么不能用归纳法证明?因为设立命题时是使用少量样本归纳出来的,再用少量样本证明,就不可靠了。
用哥德巴赫猜想举例:
原始信息(6=3+3,8=3+5,..。就是逐一归纳有限的样本,具有某种性质(两个素数之和),于是归纳推出“哥德巴赫猜想”推导出(预测)有无穷多个的数量样本的偶数也具有某种性质)。
在有限数量基础上归纳产生的猜想,通过演绎证明是不对等的。
归纳是在一个有穷大的样本中逐一列举, 只要样本空间没有被穷尽, 使用的都是简单枚举归纳推理。
而命题是对于无穷大的样本, 我们根本不可能穷尽该样本空间, (例如哥德巴赫猜想中的偶数就有无穷多个)因此只能使用简单枚举归纳推理,简单枚举归纳推理是一种扩大了前提条件的推理, 它的结论是不可靠的。
使用归纳推理提出假说, 其假说是非常脆弱的, 因为对它的逐一证实是绝对不可能的, 除非你穷尽样本空间, 而一旦这样, 你使用的已经不是归纳推理了。
它的脆弱性体是:只要一个反例, 就可以推翻这个假说命题。
无穷多个样本的数学定理必须是全称判断,数学家必须完成一个:由归纳出来的有限个事实样本去证实无穷多个元素的--不可能完全证实的命题进行演绎方法证明,并且结论是全称肯定判断的正确三段论只能是第一格的AAA式。这是绝大多数数学命题证明无法做到的。
溯因加归纳推理是从结果追溯原因的推理,溯因推理是采纳预测的推理.-—— 一个留待观察的假说,归纳产生的全称命题。它仅以疑问的或猜测的方式断定其结论是真的。
归纳推理是基于有限观察的,从有限样本推出一般结论的推理, 它的前提是关于个别事物具有某种性质的论断, 结论却试图得出全体事物皆具有此性质的论断,中间有一个巨大的逻辑空挡。
不完全归纳出来的全称判断形成的待证命题,怎么可能通过演绎推理回到初始信息?怎么越过这个巨大的逻辑空挡,让初始信息变成一个定理?
归纳产生的样本,推导出命题,归纳的样本没有进入命题因果关系;没有进入证据链,前提不是结论(即全称判断的命题)的必然原因,所以只能是猜测。
因为少量归纳产生的元素具有某种属性,夸大和膨胀了命题属性(有无穷多个元素),证明命题时候就要填补这个夸大的空缺。数学家拿什么填补这个空缺?