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FUNDAMENTOS DA MATEMÁTICA RUA 04: FILOSOFIA MATEMÁTICA 1 / 7 1 Objetivos • Iniciar os estudos da Filosofia Matemática desde o conceito de números. 2 Conteúdos • Johann Gottlob Frege e Os fundamentos da aritmética. o O conceito de número: ▪ Princípios a serem seguidos; ▪ A partir de onde demonstramos operações com base em proposições gerais? ▪ Rebatimento aos conceitos que o antecederam; • Impressão sensível / dedução ou indução / agregados / etc. ▪ A definição de Frege e o suporte de Bertrand Russell em “Introdução à Filosofia Matemática”. o As críticas de Frege às definições que o antecederam; o A definição de Frege; o A aceitação por Bertrand Russell; o Aplicabilidade ao infinito e ao zero. Fundamentos da Matemática - RUA 04: Filosofia da Matemática 2 / 7 3 Desenvolvimento do Conteúdo O conceito de número. Para começarmos a estudar a Filosofia da Matemática como ciência, devemos partir de suas ferramentas mais fundamentais: os números. O que são os números? O que representam? Como se define o que é número. Johann Gottlob Frege foi o mais detalhista filósofo a propor uma definição de número. Princípios. Frege inicia seu raciocínio dedicando boa parte dele a refutar definições que o antecederam e demonstrando onde elas falham e propõe princípios que devem ser seguidos na busca por uma definição mais apropriada: • Deve-se separar precisamente o psicológico do lógico, o subjetivo do objetivo; • Deve-se perguntar pelo significado das palavras no contexto da proposição, e não isoladamente; • Não se deve perder de vista a distinção entre conceito e objeto. Demonstração x Proposição geral. Uma proposta que simplifica – mas segundo Frege não satisfaz – a demonstração de fórmulas numéricas é separar o que é uma proposição geral do que é demonstrável. Suponhamos que por definição as operações de soma e sequência sejam consideradas proposição geral até o 10, e a partir daí, tudo seria demonstração. Ora, se podemos fazer isso a partir do 10, por que não o fazer a partir do 5? Ou a partir do 2? Isso demonstra que usar de proposições gerais é uma fuga da questão, e não uma verdadeira solução. De fato, podemos aproveitar de Leibniz a forma de demonstrar todos os demais números a partir de algum ponto. Ainda assim, Frege mostra que na proposição de Leibniz, etapas são puladas. Para demonstrar que 2+2=4, podemos partir das seguintes proposições: 1. 1+1=2 2. 2+1=3 Fundamentos da Matemática - RUA 04: Filosofia da Matemática 3 / 7 3. 3+1=4 Portanto, 2+2=4 pode ser demonstrado como 2+2=2+1+1=3+1=4. Mas Frege evidencia que etapas foram puladas nessa demonstração, pois o mais preciso seria 2+2=2+(1+1)=(2+1)+1=3+1=4. Então há mais uma propriedade intermediária que precisaria ser demonstrada que é (a+b)+c=a+(b+c). O que são os números? Poderíamos dizer que os números são representações intuitivas (ou impressão sensível, segundo Stewart Mill) de agrupamentos ou conjuntos de elementos que guardam alguma relação de equivalência? Qual seria então a representação intuitiva de “três badaladas de um sino” ou “paladar, audição e olfato são três dos nossos sentidos”? Dedução ou Indução? Para trabalharmos na questão, devemos usar o método dedutivo ou indutivo? Estudando ambos os métodos, conclui-se que o método indutivo não é adequado a esse estudo, assim como um estudo analítico é preferível a um estudo sintético. Partindo dos estudos de Leibniz, concorda que os estudos sobre a natureza dos números deva partir do número 1 e, com base nas operações, seguir para todos os demais. Então precisamos definir o que é o número 1 e o que é aumentá-lo de uma unidade. O nome de um número designa uma propriedade de um agregado? A partir dessa ideia de Mill, o número um seria aquele agrupamento que não pode ser dividido, no entanto essa definição esbarra no conceito do que significa indivisibilidade e de qual característica comum contém a essência daquilo que está agrupado. Um conjunto de 1000 grãos de trigo continua sendo o mesmo depois de semeados? Eles precisam estar juntos numa bolsa ou podem estar espalhados no campo para serem um conjunto, um agregado? Um feixe de palha com 100 talos continua sendo um feixe igual se quebrarmos os talos ao meio? Assim, os números não são características intrínsecas dos conjuntos como o seriam a cor, o sabor, a Fundamentos da Matemática - RUA 04: Filosofia da Matemática 4 / 7 textura… Número 1 = unidade? Nessa questão Frege rebate diversos conceitos, de Schroeder, Hobbes, Hume e Thomae e defende sua própria definição, diferenciando o número 1 da unidade, com base em seus princípios, de acordo com o uso no âmbito específico da aritmética. As unidades podem ser diferentes, porém os números são indistinguíveis. João é 1 homem, Pedro também é 1 homem. Embora cada um seja uma unidade diferente, o número de homens é 1 para ambos. Assim, se num conjunto de 3 homens tiramos 2, temos 1 homem. Mas se no conjunto das unidades João, Pedro e Lúcio tirarmos Pedro e Lúcio, teremos João. Mas o que acontece se desse conjunto tirarmos Antônio e Manuel? Portanto tirar unidades não é a mesma coisa que tirar números. A definição de número segundo Frege O número de uma classe é a classe de todas as classes que lhe são equipotentes. Ex.: O número de um par será a classe de todos os pares, isto é, a classe de todos os pares será o número 2. Essa é a definição de Frege retomada e suportada por Bertrand Russell, que parte desse estudo em sua obra “Introdução à Filosofia Matemática”. Aplicação ao infinito e ao zero Por fim, Frege demonstra que sua definição se aplica tanto aos números infinitos como ao zero, fazendo uma concessão à palavra “conceito” que é usada no âmbito da aritmética conforme seus princípios adotados: “Deve-se perguntar pelo significado das palavras no contexto da proposição, e não isoladamente”. Assim, para o infinito ele aceita os conceitos propostos por Cantor e o zero ele define como “0 é o número que convém ao conceito de ‘diferente de si próprio’”. Fundamentos da Matemática - RUA 04: Filosofia da Matemática 5 / 7 4 Sugestões de Leitura e Vídeo • Ler a tradução de Fundamentos da Aritmética de J. G Frege. Em especial os parágrafos 45 (em que ele resume todo seu contraditório às definições de outros pensadores) e 62 a 83 (onde ele desenvolve sua definição de número). • Ler o Capítulo II, da referência 2, onde Russell simplifica os conceitos de Frege. • Ler o verbete Gottlob Frege da Wikipedia disponível em <https://pt.wikipedia.org/wiki/Gottlob_Frege>. • Assistir ao vídeo Dedução e Indução em <https://www.youtube.com/watch?v=L7EI7g_yiaw>. 5 Atividades Questão Dissertativa Por que Frege rejeita o método indutivo para estudar a definição de números? Resposta A explicação de Frege se encontra no §17, em que ele diz “(…) as leis fundamentadas por indução não bastam. Delas devem ser derivadas novas proposições que não estão contidas em nenhuma particular. Que estejam já alojadas no conjunto de todas, isto não dispensa o trabalho de revelá-las e expô-las por si mesmas. Abre-se assim a seguinte possibilidade: ao invés de remeter imediatamente uma cadeia de raciocínio a um fato, pode-se deixá-lo em suspenso e assumir seu conteúdo como condição. Substituindo-se assim em um raciocínio todos os fatos por condições, o resultado obtido terá a forma do estabelecimento de dependência de uma consequência com relação a uma série de condições. Fundamentos da Matemática - RUA 04: Filosofia da Matemática 6 / 7 Questão Objetiva Sobre a obra “Os Fundamentos da Aritmética - Uma investigação lógico-matemática sobre o conceito de número” de Johann Gottlob Frege, podemos afirmar: a) Ele busca ser detalhista e rigoroso na conceituação de “número” porque julga essa definição essencial a qualquer estudo sobre aritmética e que,até então, não tinha sido definido de forma precisa. b) Frege concorda em grande parte com a definição dada por Bertrand Russell em sua obra “Introdução à Filosofia Matemática”. c) Para Frege, não havia diferença entre o número 1 e a Unidade, e ele se utiliza disso para estabelecer seu conceito de número. d) Frege enunciou que o número um seria aquele agrupamento que não pode ser dividido, e que, portanto, a indivisibilidade do conjunto estabelece o conceito de 1. e) Frege afirma que a demonstração dada por Leibniz de que 2+2= 2+1+1=3+1=4 a partir de três proposições fundamentais é aceitável, mas que faltava definir o número 1 antes de tudo. Respostas Comentadas: A resposta a) está correta. A obra é justamente para estabelecer rigor filosófico sobre o conceito de número. A resposta b) está errada. pois ocorreu o contrário, Russell deu suporte à definição estabelecida por Frege. A resposta c) está errada, pois Frege discorda da igualdade 1 = Unidade proposta por Leibniz. A resposta d) está errada, pois essa definição foi dada por Mill, e Frege discordou dela. A resposta e) está errada, afinal ele demonstrou que há uma etapa faltante nessa demonstração, que deveria incluir os parênteses: 2+2=2+(1+1)=(2+1)+1=3+1=4 e é preciso demonstrar que 2+(1+1) =(2+1)+1. Fundamentos da Matemática - RUA 04: Filosofia da Matemática 7 / 7 6 Referências FREGE, J. G. Os Fundamentos da Aritmética – Uma investigação lógico-matemática sobre o conceito de número. 1ª Ed. INCM – Imprensa Nacional Casa da Moeda, 1992. RUSSELL, B. Introdução à Filosofia Matemática. 1ª Ed. CEHFC/EU, 2006.