数学联邦政治世界观
超小超大

Stewart Shapiro SEP原文(一) (10-9)

根据概念结构主义,在现代公理数学中,重要的并不是真正的对象,尤其不是有问题的抽象对象。相反,关键的是数学概念,例如,“自然数系统”(或“Dedekind-Peano公理的模型”、“数列(progression)”)概念;“完整有序场”概念等也与之类似(在Ketland 2015年,和其他网络资源中,这类概念被进一步用内涵型命题函数来阐释,而Isaacson and Feferman则更认为它们的本质是悬而未决的)。更确切地说,最终重要的是从这些概念所导出的内容,即从相应的公理中可以推导出什么这一意义上。诚然,正如概念结构主义者可能承认的那样,我们在数学中进行推理的方式常常涉及谈论属于相关概念下的对象。但正如他们会补充的那样,这种谈论最终可以被解释掉(例如,通过采取形式主义立场)。在这种或类似的形式下,概念结构主义似乎又是数学家和逻辑学家中相当普遍的观点,尽管它在结构主义的辩论中直到最近才非常突出。

为了进行更全面的调查,我们想走得更远。作为下一步,我们将介绍两种结构主义的形式,它们与相对主义结构主义和概念结构主义密切相关,但与其中任何一种都不相同。(我们将会看到,这两种形式都是“抽象主义结构主义”的形式。)让我们再从一个由公理系统定义的高阶概念,例如“自然数系统”,还有属于(falling under)它的集合论系统开始谈起。然而,我们并不将相应的结构要么等同于该概念,要么等同于属于该概念下的某个实用性选择的系统,而是将注意力集中在由该概念决定的整个等价类上。

此时,我们可以走两条“抽象主义”的道路之一。首先,我们可以简单地将相关的结构等同于该等价类(如有时所说的那样,等同于“外延中的概念”)。因此,对应于“自然数系统”这个概念和属于它之下的集合论系统,比如有穷von Neumann序数,就有相应模型的整个等价类作为第三实体。(我们的首要关注点还是在范畴公理系统上,但这种方法是可以推广的。)正是这个类如今被称为“自然数结构”。可以肯定的是,它不是一个集合,而是一个真类(proper class);但它仍然可以用逻辑数学的方法来研究。从“相对主义”的角度看,这一新方法也可以这样描述:它的核心是(go)从一个特定的、任意选择的、属于高阶概念的系统,到相关的等价类,即(在范畴公理系统的情况下)所有与它同构的系统的类。而我们可以认为这一移动(move)涉及到一种“抽象”,特别是在Russell(1903;也被Rudolf Carnap等人所接受)的“抽象原则”的意义上。其结果是第一种形式的“抽象主义结构主义”。

我们可以走第二条道路,其结果是第二种形式的抽象主义结构主义。它也在最近的结构主义辩论中起了作用;但是,和第一种形式一样,它也可以在时间上追溯到更远。让我们从一个相关的高阶概念,或者从定义它的公理系统,以及属于它的一个任意选择的关系系统(比如说,一个集合论系统,可能带有urelements)重新开始。新的建议是这样进行的:我们“从其元素的特殊性质中抽离出来”,从而得出一个应该被称为“自然数”的新的、好的关系系统(参见Dedekind 1888,特别是Reck 2003中的解释)。其用意在于,这种抽象所引入的对象只具有结构属性,或者更好的是,只在本质上具有这些的属性。而且,这些对象共同构成了一个与我们开始的系统同构的系统(这与我们刚刚考虑的等价类不同)。最后,我们现在考虑的是后者的相关抽象结构。

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