由于上述类型论的内在原因,基数不能是类型论的官方本体论中任何类型内的对象。因为它可能的定义域不仅必须跨越不同类型,还必须包括所有类型的类。但这对于任何类型论上可接受的函数或操作来说是不可能的。这个事实也使得罗素无法使用弗雷格技巧来确保数的无限性。因为弗雷格将每个自然数 n 作为数着其前趋自然数的数。要让后者被如此编号,它们必须是官方本体论中的对象——然而,正如刚才所观察到的那样,罗素的基数并不是这样。
将宇宙划分为类型可能会使“逻辑主义”付出高昂的代价。令人不安的是得知,既有的逻辑主义重构对于人们喜欢的数学结构是如此慷慨,以至于每种类型内都有唯一的再现。人们希望在某一个结构中捕捉它们的共性。正如我们刚刚看到的那样,罗素正试图做到这一点,尽管从一开始就注定要失败,因为它承诺在每一类型中存在一系列“相同”的数。
导致这种丰富多彩的类型划分的动机在当时是可以理解的。罗素希望避免任何由非直谓定义(impredicative definitions)可能导致的恶性循环。据罗素所言,对一个类C 本身必然属于的任何个体的范围进行概括来定义 C,这应当是非法的。因此,通过类型划分,自我成员的概念和非自我成员的概念甚至不能使用。
然而,这种对类抽象的罗素式约束导致了:以形为“所有满足Φ(x) x ”的非直谓的“类抽象”的类,它们的存在不能从逻辑上得到保证。因此,罗素必须假定这些类的存在。这被认为削弱了它们作为可能的逻辑对象的地位,并将它们揭示为仅仅是数学假定物。它们的存在再一次(充其量)是先天综合的,而不是分析上必然的和确定的。
人们可能会想,为什么基于一个非常强大的假定,这些类有资格作为一个逻辑对象,但如果它们的存在必须通过更加逐步的假设方式得到保证,反而没有资格。然而,这是罗素逻辑主义的致命弱点。罗素的乘法公理(Multiplicative Axiom)(现在称为选择公理(Axiom of Choice))和他的无限公理(Axiom of Infinity)中的存在假定被视为纯数学的标志,尽管是在一个比自然数或实数本身更广阔的抽象对象宇宙的背景下。
罗素式类型是分支的:也就是说,同一类型的命题函数根据其内部逻辑结构而属于不同的阶(orders)。正如我们所见,命题函数的类型是由其自由变量的类型决定的。但两个同类型的命题函数 ф 和 ф’ 可以涉及不同种量化。如果 ф 涉及量化的(约束)变量范围比 ф’ 内的约束变量更高,那么 ф 的阶相应地就比 ф’ 的阶更高,即使 ф 和 ф’ 是同一类型的。回想一下,一个非直谓命题函数 ф 是一个包含类型高于或等于 ф 类型的约束变量的函数。将非直谓命题函数分配到更高阶是用分支的方式来标记它为非法的。
罗素扩展了他的类型论以避免明确的非直谓定义(庞加莱对此类定义提出了有影响的反对意见)。罗素随后发现自己陷入了困境,无法推导出某些想要的数学结果。其中包括康托定理,以及实分析中的一个定理,该定理指出每个实数集X 如果有上界,则有一个与 X 中的实数是同阶的上确界。分支类型论显得无力证明这些结果。因此,罗素以实用主义的精神,引入了还原公理(Axiom of Reducibility)来解决问题。
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