La prueba: teoría y práctica (original) (raw)
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La prueba, la demostración y el juego de la lógica
Introducción Desde sus inicios, la lógica ha sido un intento de mecanizar o de sistematizar los procesos de razonamiento. Esta idea es por lo menos paradójica puesto que, si la habilidad de razonar se ha destacado siempre como lo que distingue al ser humano de las demás especies vivas, entonces lo que la lógica pretende es mecanizar el rasgo más humano. A pesar de ello, el desarrollo de los procesos de sistematización del pensamiento ha sido una constante, sobre todo desde la segunda mitad del siglo XIX, aunque sus orígenes, como los de casi todo, están en la antigua Grecia; los griegos ya sabían que el razonamiento es un proceso basado en esquemas o patrones y que, al menos parcialmente, está gobernado por leyes. Aristóteles, por ejemplo, descubrió las leyes de los silogismos y Euclides las de la geometría; pero tuvieron que transcurrir muchos siglos para que ocurrieran otros progresos en la axiomatización del razonamiento. Aunque nos ocuparemos más adelante de este concepto de axiomatización, basta por ahora adelantar que un sistema de axiomas es un conjunto de leyes o de supuestos iniciales a partir de los cuales se deriva un amplio cuerpo de teoremas. A partir de un número pequeño de axiomas puede derivarse un amplio cuerpo teórico por medio de deducciones lógicas que asumen, explícita o implícitamente, la idea de que estos axiomas producen consecuencias. Los axiomas son como las reglas de un juego pues permiten las jugadas, es decir, el desarrollo del juego, y además determinan cuáles son las jugadas válidas y cuáles no lo son; si las reglas se cambian ya no se juega el mismo juego. Los sistemas de axiomas deben satisfacer varias condiciones; la primera es la consistencia: es consistente todo sistema axiomático que no se contradice a sí mismo. Hilbert, matemático alemán de la primera mitad del siglo XX, propuso otros dos requisitos para los sistemas axiomáticos: completud e independencia. Para ver si un sistema es completo se requiere de la prueba o de la demostración; por ejemplo, para saber si P es un postulado del sistema, la prueba consiste en una secuencia de postulados donde cada uno de ellos o es un axioma o es una consecuencia lógica de los precedentes; el último postulado de la secuencia sería P, que es el que se quiere probar. En otras palabras, un sistema es completo si, para cada postulado, es posible encontrar una prueba; en términos generales, si existen suficientes axiomas para probar la verdad o la falsedad de cualquier postulado concebible en el sistema. Con respecto al tercer requisito, un sistema de axiomas es independiente si ningún axioma puede ser deducido de los demás. Es muy difícil probar la completud de un sistema de axiomas ya que para ello sería necesario tomar en cuenta todas las pruebas posibles, pero existen métodos para probar la independencia y, en menor medida, la consistencia. Los matemáticos siempre han utilizado la prueba para determinar cuáles postulados son verdaderos y cuáles no. Tal vez desde Tales (siglo VI aC), la prueba o demostración ha desempeñado un papel fundamental en las matemáticas. Para dar una idea inicial de acerca de qué cosa es una prueba, tomemos una idea que estuvo vigente hasta los tiempos de Platón: que cualquier longitud o cualquier área puede expresarse por un número racional. Hipaso mostró que éste era un supuesto erróneo y que la diagonal de un cuadrado no podía ser comparada con las longitudes de sus lados; dicho en términos más actuales, que la diagonal de un cuadrado cuyos lados son racionales no tiene una longitud racional. El descubrimiento de la falsedad de este
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