Articulo de referencia

Objeto matemático

De izquierda a derecha, de arriba abajo: Un teseracto o hipercubo de cuatro dimensiones , la gráfica de una función binaria , un nudo de trébol (un tipo de nudo matemático ) y u...

De izquierda a derecha, de arriba abajo: Un teseracto o hipercubo de cuatro dimensiones , la gráfica de una función binaria , un nudo de trébol (un tipo de nudo matemático ) y una jerarquía común de conjuntos de números. [ a ]

Un objeto matemático es un concepto abstracto que surge en matemáticas . [ 1 ] Típicamente, un objeto matemático puede ser un valor que se puede asignar a un símbolo y, por lo tanto, puede estar involucrado en fórmulas . Los objetos matemáticos que se encuentran comúnmente incluyen números , expresiones , figuras , funciones y conjuntos . Los objetos matemáticos pueden ser muy complejos; por ejemplo, los teoremas , las demostraciones e incluso las teorías formales se consideran objetos matemáticos en la teoría de la demostración .

En filosofía de las matemáticas , el concepto de "objetos matemáticos" aborda temas como la existencia , la identidad y la naturaleza de la realidad . [ 2 ] En metafísica , los objetos suelen considerarse entidades que poseen propiedades y pueden relacionarse entre sí de diversas maneras . [ 3 ] Los filósofos debaten si los objetos matemáticos tienen una existencia independiente al margen del pensamiento humano ( realismo ) o si su existencia depende de construcciones mentales o del lenguaje ( idealismo y nominalismo ). Los objetos pueden abarcar desde lo concreto , como los objetos físicos que se estudian habitualmente en matemáticas aplicadas , hasta lo abstracto , estudiado en matemáticas puras . La definición de "objeto" es fundamental para muchas áreas de la filosofía, desde la ontología (el estudio del ser) hasta la epistemología (el estudio del conocimiento). En matemáticas, los objetos suelen considerarse entidades que existen independientemente del mundo físico , lo que plantea interrogantes sobre su estatus ontológico. [ 4 ] [ 5 ] Existen diversas escuelas de pensamiento que ofrecen diferentes perspectivas sobre el tema, y ​​muchos matemáticos y filósofos famosos tienen opiniones distintas sobre cuál es la más correcta. [ 6 ]

En filosofía de las matemáticas

Indispensabilidad de Quine-Putnam

La indispensabilidad de Quine-Putnam es un argumento a favor de la existencia de objetos matemáticos basado en su eficacia irracional en las ciencias naturales . Cada rama de la ciencia depende en gran medida de áreas extensas y a menudo muy diferentes de las matemáticas. Desde el uso de los espacios de Hilbert en la mecánica cuántica y la geometría diferencial en la relatividad general por parte de la física hasta el uso de la teoría del caos y la combinatoria en la biología (véase biología matemática ), las matemáticas no solo ayudan con las predicciones , sino que también permiten que estas áreas tengan un lenguaje elegante para expresar estas ideas. Además, es difícil imaginar cómo áreas como la mecánica cuántica y la relatividad general podrían haberse desarrollado sin la ayuda de las matemáticas, y por lo tanto, se podría argumentar que las matemáticas son indispensables para estas teorías. Es debido a esta eficacia irracional e indispensabilidad de las matemáticas que los filósofos Willard Quine y Hilary Putnam argumentan que debemos creer que los objetos matemáticos de los que dependen estas teorías realmente existen, es decir, debemos tener un compromiso ontológico con ellos. El argumento se describe mediante el siguiente silogismo : [ 7 ]

( Premisa 1) Debemos tener un compromiso ontológico con todas y solo con las entidades que son indispensables para nuestras mejores teorías científicas.

(Premisa 2) Las entidades matemáticas son indispensables para nuestras mejores teorías científicas.

( Conclusión ) Debemos tener un compromiso ontológico con las entidades matemáticas.

Este argumento resuena con una filosofía en matemáticas aplicadas llamada naturalismo [ 8 ] (o a veces predicativismo) [ 9 ] que afirma que los únicos estándares autorizados sobre la existencia son los de la ciencia .

Escuelas de pensamiento

platonismo

Platón representado en La escuela de Atenas por Rafael Sanzio

El platonismo afirma que los objetos matemáticos se consideran entidades reales y abstractas que existen independientemente del pensamiento humano , a menudo en algún reino platónico . Así como existen objetos físicos como electrones y planetas , también existen números y conjuntos. Y así como las afirmaciones sobre electrones y planetas son verdaderas o falsas porque estos objetos contienen propiedades perfectamente objetivas , también lo son las afirmaciones sobre números y conjuntos. Los matemáticos descubren estos objetos en lugar de inventarlos. [ 10 ] [ 11 ] (Véase también: Platonismo matemático )

Algunos platosnistas destacados son:

  • Platón : El antiguo filósofo griego que, aunque no era matemático, sentó las bases del platonismo al postular la existencia de un reino abstracto de formas o ideas perfectas, lo que influyó en pensadores posteriores en matemáticas.
  • Kurt Gödel : Lógico y matemático del siglo XX, Gödel fue un firme defensor del platonismo matemático, y su trabajo en teoría de modelos influyó notablemente en el platonismo moderno.
  • Roger Penrose : Físico matemático contemporáneo, Penrose ha defendido una visión platónica de las matemáticas, sugiriendo que las verdades matemáticas existen en un reino de realidad abstracta que descubrimos. [ 12 ]

Nominalismo

El nominalismo niega la existencia independiente de los objetos matemáticos. En cambio, sugiere que son meras ficciones convenientes o abreviaturas para describir relaciones y estructuras dentro de nuestro lenguaje y teorías. Desde esta perspectiva, los objetos matemáticos no tienen existencia más allá de los símbolos y conceptos que utilizamos. [ 13 ] [ 14 ]

Algunos nominalistas destacados son:

  • Nelson Goodman : Filósofo conocido por su trabajo en la filosofía de la ciencia y el nominalismo. Argumentó en contra de la existencia de objetos abstractos, proponiendo en cambio que los objetos matemáticos son simplemente un producto de nuestras convenciones lingüísticas y simbólicas.
  • Hartry Field : Filósofo contemporáneo que desarrolló la forma de nominalismo llamada " ficticioismo ", la cual sostiene que las afirmaciones matemáticas son ficciones útiles que no corresponden a ningún objeto abstracto real. [ 15 ]

Logicismo

El logicismo afirma que todas las verdades matemáticas pueden reducirse a verdades lógicas , y que todos los objetos que conforman el objeto de estudio de esas ramas de las matemáticas son objetos lógicos. En otras palabras, las matemáticas son fundamentalmente una rama de la lógica , y todos los conceptos, teoremas y verdades matemáticas pueden derivarse de principios y definiciones puramente lógicos. El logicismo se enfrentó a desafíos, en particular con los axiomas russilianos, el axioma multiplicativo (ahora llamado axioma de elección ) y su axioma del infinito , y posteriormente con el descubrimiento de los teoremas de incompletitud de Gödel , que demostraron que ningún sistema formal suficientemente potente (como los utilizados para expresar la aritmética ) puede ser a la vez completo y consistente . Esto significaba que no todas las verdades matemáticas podían derivarse puramente de un sistema lógico, lo que socavaba el programa logicista. [ 16 ]

Algunos lógicos destacados son:

Formalismo

El formalismo matemático trata los objetos como símbolos dentro de un sistema formal . El enfoque se centra en la manipulación de estos símbolos según reglas específicas, en lugar de en los objetos mismos. Una interpretación común del formalismo considera las matemáticas no como un conjunto de proposiciones que representan una parte abstracta de la realidad, sino más bien como un juego, sin mayor compromiso ontológico con los objetos o propiedades que el que implica jugar al parchís o al ajedrez . Desde esta perspectiva, las matemáticas se ocupan de la consistencia de los sistemas formales, más que del descubrimiento de objetos preexistentes. Algunos filósofos consideran el logicismo como un tipo de formalismo. [ 19 ]

Algunos formalistas destacados son:

  • David Hilbert : Destacado matemático de principios del siglo XX, Hilbert es uno de los defensores más prominentes del formalismo como fundamento de las matemáticas (véase el programa de Hilbert ). Creía que las matemáticas son un sistema de reglas formales y que su verdad reside en la coherencia de estas reglas, más que en cualquier conexión con una realidad abstracta. [ 20 ]
  • Hermann Weyl : matemático y filósofo alemán que, si bien no era estrictamente formalista, contribuyó a las ideas formalistas, particularmente en su trabajo sobre los fundamentos de las matemáticas. [ 21 ] Freeman Dyson escribió que Weyl era el único comparable con los "últimos grandes matemáticos universales del siglo XIX", Henri Poincaré y David Hilbert . [ 22 ]

Constructivismo

El constructivismo matemático afirma que es necesario encontrar (o «construir») un ejemplo específico de un objeto matemático para probar que existe. En contraste, en matemáticas clásicas, se puede probar la existencia de un objeto matemático sin «encontrarlo» explícitamente, asumiendo su inexistencia y luego derivando una contradicción de esa suposición. Tal prueba por contradicción podría llamarse no constructiva, y un constructivista podría rechazarla. El punto de vista constructivo implica una interpretación verificativa del cuantificador existencial , que está en desacuerdo con su interpretación clásica. [ 23 ] Hay muchas formas de constructivismo. [ 24 ] Estas incluyen el programa de intuicionismo de Brouwer , el finitismo de Hilbert y Bernays , las matemáticas recursivas constructivas de los matemáticos Shanin y Markov , y el programa de análisis constructivo de Bishop . [ 25 ] El constructivismo también incluye el estudio de teorías de conjuntos constructivas como la de Zermelo-Fraenkel constructiva y el estudio de la filosofía.

Algunos constructivistas destacados son:

  • LEJ Brouwer : matemático y filósofo neerlandés considerado uno de los más grandes matemáticos del siglo XX, conocido por (entre otras cosas) ser pionero del movimiento intuicionista de la lógica matemática y por oponerse al movimiento formalista de David Hilbert (véase: controversia Brouwer-Hilbert ).
  • Errett Bishop : matemático estadounidense conocido por su trabajo en análisis. Es especialmente conocido por desarrollar el análisis constructivo en su obra de 1967 , Fundamentos del análisis constructivo , donde demostró la mayoría de los teoremas importantes del análisis real utilizando métodos constructivistas.

Estructuralismo

El estructuralismo sugiere que los objetos matemáticos se definen por su lugar dentro de una estructura o sistema. La naturaleza de un número, por ejemplo, no está ligada a ninguna cosa en particular, sino a su función dentro del sistema aritmético . En cierto sentido, la tesis es que los objetos matemáticos (si es que existen) simplemente no tienen una naturaleza intrínseca. [ 26 ] [ 27 ]

Algunos estructuralistas destacados son:

  • Paul Benacerraf : Filósofo conocido por su trabajo en la filosofía de las matemáticas, en particular por su artículo "Lo que los números no podrían ser", en el que defiende una visión estructuralista de los objetos matemáticos.
  • Stewart Shapiro : Otro filósofo prominente que ha desarrollado y defendido el estructuralismo, especialmente en su libro Filosofía de las matemáticas: Estructura y ontología . [ 28 ]

Objetos versus asignaciones

En matemáticas, un mapa o mapeo es una función en el sentido general; aquí como en la asociación de cualquiera de las cuatro figuras coloreadas en X con su color en Y. [ 29 ]

Frege distinguió célebremente entre funciones y objetos . [ 30 ] Según su punto de vista, una función es una especie de entidad «incompleta» que asigna argumentos a valores y se denota mediante una expresión incompleta, mientras que un objeto es una entidad «completa» y puede denotarse mediante un término singular. Frege redujo las propiedades y las relaciones a funciones, por lo que estas entidades no se incluyen entre los objetos. Algunos autores utilizan la noción de «objeto» de Frege al hablar de objetos abstractos. [ 31 ] Pero si bien el sentido de «objeto» de Frege es importante, no es la única forma de usar el término. Otros filósofos incluyen propiedades y relaciones entre los objetos abstractos. Y cuando el contexto para hablar de objetos es la teoría de tipos , las propiedades y relaciones de tipo superior (por ejemplo, propiedades de propiedades y propiedades de relaciones) pueden considerarse «objetos». Este último uso de «objeto» es intercambiable con «entidad». Es esta interpretación más amplia a la que se refieren los matemáticos cuando usan el término «objeto». [ 32 ]

Véase también

Notas

Referencias

Citas

  1. Oxford English Dictionary , sv “ Matemático ( adj. ), sentido 2 ”, septiembre de 2024. " Que designa o se relaciona con objetos aprehendidos no por la percepción sensorial sino por el pensamiento o la abstracción ".
  2. Rettler, Bradley; Bailey, Andrew M. (2024), "Object" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (  edición de verano de 2024), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2024.
  3. Carroll, John W.; Markosian, Ned (2010). Introducción a la metafísica . Introducciones a la filosofía de Cambridge (1.ª ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-82629-7.
  4. Burgess, John y Rosen, Gideon, 1997. Un sujeto sin objeto: Estrategias para la reconstrucción nominalista de las matemáticas . Oxford University Press . ISBN 0198236158
  5. Falguera, José L.; Martínez-Vidal, Concha; Rosen, Gideon (2022), "Abstract Objects" , en Zalta, Edward N. (ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de verano de 2022), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2023. 
  6. Horsten, Leon (2023), "Filosofía de las matemáticas" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de invierno de 2023), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 29 de agosto de 2024. 
  7. Colyvan, Mark (2024), "Argumentos de indispensabilidad en la filosofía de las matemáticas" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de verano de 2024), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2024. 
  8. Paseau, Alexander (2016), "Naturalismo en la filosofía de las matemáticas" , en Zalta, Edward N. (ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de invierno de 2016), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2024. 
  9. Horsten, Leon (2023), "Filosofía de las matemáticas" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), La enciclopedia de filosofía de Stanford ( edición de invierno de 2023), Laboratorio de Investigación en Metafísica, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2024. 
  10. Linnebo, Øystein (2024), "Platonismo en la filosofía de las matemáticas" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de verano de 2024), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 27 de agosto de 2024. 
  11. "Platonismo, Matemático | Enciclopedia de Filosofía en Internet" . Consultado el 28 de agosto de 2024 .
  12. Roibu, Tib (11 de julio de 2023). "Sir Roger Penrose" . Geometry Matters . Consultado el 27 de agosto de 2024 .
  13. Bueno, Otávio (2020), "Nominalismo en la filosofía de las matemáticas" , en Zalta, Edward N. (ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (edición de otoño de 2020 ), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 27 de agosto de 2024. 
  14. "Nominalismo matemático | Enciclopedia de filosofía en Internet" . Consultado el 28 de agosto de 2024 .
  15. Field, Hartry (27 de octubre de 2016). Ciencia sin números . Oxford University Press. doi : 10.1093/acprof:oso/9780198777915.001.0001 . ISBN 978-0-19-877791-5.
  16. Tennant, Neil (2023), "Logicismo y neologicismo" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de invierno de 2023), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 27 de agosto de 2024. 
  17. "Frege, Gottlob | Enciclopedia de filosofía en Internet" . Consultado el 29 de agosto de 2024 .
  18. Glock, HJ (2008). ¿Qué es la filosofía analítica? Cambridge University Press. p. 1. ISBN  978-0-521-87267-6. Consultado el 28 de agosto de 2023 .
  19. Weir, Alan (2024), "Formalismo en la filosofía de las matemáticas" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), La enciclopedia de filosofía de Stanford ( edición de primavera de 2024), Laboratorio de Investigación en Metafísica, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2024. 
  20. Simons, Peter (2009). «Formalismo». Filosofía de las matemáticas . Elsevier. pág. 292. ISBN  9780080930589.
  21. Bell, John L.; Korté, Herbert (2024), "Hermann Weyl" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de verano de 2024), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2024. 
  22. Freeman Dyson (10 de marzo de 1956). "Prof. Hermann Weyl, For.Mem.RS" Nature . 177 (4506): 457– 458. Bibcode : 1956Natur.177..457D . doi : 10.1038/177457a0 . S2CID 216075495. Solo él podía compararse con los últimos grandes matemáticos universales del siglo XIX, Hilbert y Poincaré . ... Ahora que ha muerto, el contacto se ha roto y nuestras esperanzas de comprender el universo físico mediante el uso directo de la imaginación matemática creativa han terminado por el momento. 
  23. Bridges, Douglas; Palmgren, Erik; Ishihara, Hajime (2022), "Matemáticas constructivas" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de otoño de 2022), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2024. 
  24. Troelstra, Anne Sjerp (1977a). "Aspectos de las matemáticas constructivas". Manual de lógica matemática . 90 : 973–1052. doi : 10.1016/S0049-237X(08)71127-3
  25. Bishop, Errett (1967). Fundamentos del análisis constructivo . Nueva York: Academic Press. ISBN 4-87187-714-0.
  26. "Estructuralismo matemático | Enciclopedia de filosofía en Internet" . Consultado el 28 de agosto de 2024 .
  27. Reck, Erich; Schiemer, Georg (2023), "Estructuralismo en la filosofía de las matemáticas" , en Zalta, Edward N.; Nodelman, Uri (eds.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de primavera de 2023), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2024. 
  28. Filosofía de las matemáticas: Estructura y ontología . Oxford University Press, 1997. ISBN 0-19-513930-5
  29. ^ Halmos, Paul R. (1974). Teoría de conjuntos ingenua . Textos de pregrado en matemáticas. Nueva York: Springer-Verlag. pag. 30.ISBN  978-0-387-90092-6.
  30. Marshall, William (1953). "La teoría de las funciones y los objetos de Frege" . The Philosophical Review . 62 (3): 374– 390. doi : 10.2307/2182877 . ISSN 0031-8108 . JSTOR 2182877 .  
  31. Hale, Bob (2016), "Objetos abstractos" , Routledge Encyclopedia of Philosophy , Londres: Routledge, doi : 10.4324/9780415249126-n080-1 , ISBN 978-0-415-25069-6, consultado el 28 de agosto de 2024
  32. Falguera, José L.; Martínez-Vidal, Concha; Rosen, Gideon (2022), "Abstract Objects" , en Zalta, Edward N. (ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy ( edición de verano de 2022), Metaphysics Research Lab, Universidad de Stanford , consultado el 28 de agosto de 2024. 

Lecturas adicionales

  • Azzouni, J., 1994. Mitos metafísicos, práctica matemática . Cambridge University Press.
  • Burgess, John y Rosen, Gideon, 1997. Un sujeto sin objeto . Oxford Univ. Press.
  • Davis, Philip y Reuben Hersh , 1999 [1981]. La experiencia matemática . Mariner Books: 156–62.
  • Gold, Bonnie y Simons, Roger A., ​​2011. Demostración y otros dilemas: matemáticas y filosofía . Asociación Matemática de América.
  • Hersh, Reuben, 1997. ¿Qué son realmente las matemáticas? Oxford University Press.
  • Sfard, A. , 2000, "Simbolizar la realidad matemática para que exista, o cómo el discurso matemático y los objetos matemáticos se crean mutuamente", en Cobb, P., et al. , Simbolizar y comunicar en las aulas de matemáticas: perspectivas sobre el discurso, las herramientas y el diseño instruccional . Lawrence Erlbaum.
  • Stewart Shapiro , 2000. Pensando en matemáticas: La filosofía de las matemáticas . Oxford University Press.
  • Enciclopedia de Filosofía de Stanford : " Objetos abstractos " —por Gideon Rosen.
  • Wells, Charles. " Objetos matemáticos ".
  • AMOF: La asombrosa fábrica de objetos matemáticos
  • Exposición de objetos matemáticos
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