第七章 模态逻辑系统
46。真值表方法A为了充分了解在本章中所阐述的模态逻辑系统,必须熟悉真值表方法。
这个方法可以运用于一切逻辑系统,在这些系统中会出现真值函项,即出现这样的函项,它的真值仅仅依赖于它们的主目的真值。
古典命题演算是一个二值系统,它假定了两个真值:“真”
(用1表示)和“假”
(用0表示)。
按照麦加拉的菲罗的意见,一个蕴涵式总是真的,除非它是以真起始而以假结尾。
这用符号表示就是:C1=C01=C0=1,而只有C10=0。
显然,真命题的否定是假的(即N1=0)
,而假命题的否定则是真的,(即N0=1)。
这些符号等式常借助于“真值表”
(或称为“矩阵”)来表示。
C和N的二值真值表M1可以描述如下:C的真值排列成横行和纵栏而形成一个正方形,并且为左边和上端的直线所分开。
第一个主目的真值放在正方形的左边,第二个主目的真值放在正方形的上端,而C的真值可以在正方形中找到,在这个正方形中,能够想象到的、从正方形的边沿的各真值划起的许多直线彼此交叉看。
N的真值表则是容易了解的。
-- 234
22第七章 模态逻辑系统
借助于这个真值表,古典命题演算,即C—N—p演算中的任何表达式都可以机械地加以验证,即当它被断定时加以证明,和被排斥时加以否证。
它满足于这样的目的,将值1和值0去代替变项的一切可能的结合时,如果每一种结合按照真值表所规定的等式最后导至1,那末,这个表达式就是被证明的;如果不是这样,它就是被否证的。
例如,CpqCNpNq根据M1而被否证,因为当P=0和q=1时,我们有:C01CN0N1=C1C10=C10=0。
相反,我们的C—N—p系统的公理之一CpCNpq①根据M1而得到证明,因为我们有:当p=1,q=1:C1CN1=C1C01=C1=1,当p=1,q=0:C1CN10=C1C0=C1=1,当p=0,q=1:C0CN01=C0C1=C01=1,当p=0,q=0:C0CN0=C0C10=C0=1。
用同样的方法我们可以验证C—N—p系统另外两个公理CpqCqrCpr和CCNp。
因为M1是这样构成的:关于断定的表达式的替代规则和分离规则永远产生1的这种特性是有传递性的,C—N—p系统中的所有断定的公式都能用真值表
①参阅第10页。
-- 235
46。真值表方法A 32
M1加以证明。
同样,因为关于被排斥的表达式的推论规则不经常产生1的这种特性是有传递性的,如果p按照公理是被排斥的,那末,C—N—p系统中的所有被排斥的公式都能用M1加以否证。
一个真值表能验证一个系统中所有的公式,即证明被断定的公式和否证被排斥的公式,这个真值表对这个系统来说,称之为“足够的”。
M1是古典的命题演算一个“足够的”真值表。
M1对C—N—p系统来说不是唯一足够的真值表。
我们通过M1和自身“相乘”
而得出另一个足够的真值表M3。
得出M3的过程可以描述如下:首先,我们形成1和0的有序对偶值,即:(1,1)
,(1,0)
,(0,1)
,(0、0)
,它们是新真值表的元素。
其次,我们借助下述等式决定C和N的真值:(y)C(a,b)
(c,d)=(Cac,Cbd)
,(2)N(a,b)=(Na,Nb)。
然后,我们按照这些等式建立真值表M2,最后,通过简化式:(1,1)=1,(1,0)=2,(0,1)=3和(0,0)=0而将M2改变为M3。
-- 236
422第七章 模态逻辑系统
M3中的符号1仍旧标志真,而0仍旧标志假。
新的符号2和3可以解释为真和假的补充记号。
这通过将其中之一(究竟是哪一个这没有关系)等同于1,而另一个等同于0就可以看出来。
请看M4,那里2=1,而3=0。
M4的第二行和第一行相同,而第四行与第三行相同;同样,M4的第二栏和第一栏相同,而第四栏与第三栏相同。
消除中间多余的各行和各栏,我们就得出M1。
用同样的方式我们从M5得出M1,那里2=0和3=1。
M3是一个四值的真值表。
M3乘以M1,我们得出一个八值的真值表,继续乘以M1,就得出十六值真值表,并且一般
-- 237
47。
C—N—δ—p系统A 52
地说,得出一个2n值的真值表。
所有这些真值表对C—N—p系统来说都是足够的,并且如果我们通过导入变项函子的方式去扩充系统的话,对它继续是足够的。
47。
C—N—δ—p系统A我们已经遇到两个带有变项函子δ的断定命题:扩展原则CQpqCδpδq和断定命题CδpCδNpδq。
由于后一断定命题是我们模态逻辑系统的一个公理,这就有必要对借助于δ而扩充的C—N—p系统给以充分的解释,这个扩充了的系统,我们跟随麦雷狄士称之为C—N—δ—p系统。
这样做更有必要,是因为对带有δ的系统,甚至一些逻辑学家也几乎是完全无知的。
将变项函子引入命题逻辑,应当归功于波兰逻辑学家列斯涅夫斯基。
通过修改他的关于变项函子的替代规则,我就能得出简易而良好的证明①。
首先须要解释一下这个规则。
我用δ标志一个带有一个命题主目的变项函子,并且断定:如果p是一个有意义的表达式,那末,δp就是一个有意义的表达式。
我们考察一下,带有一个变项函子的、最简单的、有意义的表达式,即δp的涵义是什么。
一个变项是一个被看作关于一定值域的单个的字母,这些值可以用来替代这个字母。
替代就意味着实际地书写它的
①参阅杨卢卡西维茨:《论命题主目的变项函子》(On
Variable
FuncW Ctors
of
propositional
Arguments)
,载《爱尔兰皇家科学院院刊》,都柏林,1951年,54A2。
-- 238
622第七章 模态逻辑系统
一个值去代替这个变项,同一变项的每一次出现都用同样的值去代替。
在C—N—p系统中,命题变项(如p或q)的值域是由这个系统中所有有意义的命题的表达式所组成的。
除此以外,还可以导入两个常项:1和0,即一个恒真命题和一个恒假命题。
那末,什么是函子变项δ的值域呢?
很明显,我们可以将任何一值去代替δ,只要这个值与p一起能提供一个在我们系统中有意义的表达式。
不仅带一个命题主目的常函子(例如N)是如此,就是与带一个主目的函子起相同作用的复合表达式也是如此(例如Cq或CNp)。
通过替代δCq,我们从δp得出表达式Cqp,而通过]δCCNp,则得出表达式CCNp。
但是,这种替代显然不能]包括所有可能的情况。
我们不能用这个方法从δp得出Cpq或CpCNpq,因为没有任何一种对δ的替代能将p从它最后的位置上移开。
但是毫无疑问,最后所说的两个表达式正如Cqp或CCNpp一样,也是对δp的替代,因为δp,正如我所知道的那样,是代表所有包含p的(包括p和δp本身)有意义的表达式。
我可以用下述方法来克服这个困难,我首先用例子来说明这个方法。
为了从δp通过对δ的替代而得出Cpq,我写作δC‘q,我通过消除δ并用δ的主目、即用p去填充由省略]符号所划出的空栏来实现这种替代。
用同样的方法我从δp通过替代δC‘CN’q得出表达式CpCNpq。
如果在表达式中出]现不止一个δ,如在CδpCδNpδq中所出现的那样,而我想对这个表达式作出替代δC‘r,那末,我就必须在每一次都消]除δ并在消除的地方写上C’r,以δ的相应的主目去填充空
-- 239
47。
C—N—δ—p系统A 72
栏。
这样,我就从δp得出Cpr,从δNp得出CNpr,从δq得出Cqr,而从整个表达式得出CCprCNprCqr。
从同一表达式CδpCδNpδq通过替代δC‘“推出公式CCpCNpNpCq。
替]代δ‘表示δ应当省略;通过这样的替代,我们就可以例如]从CδpCδNpδq得出邓斯司各脱原则CpCNpq。
替代δδ‘是W ]“同一的”替代,它不引起任何变化,一般地说,我们通过对δ的替代而从一个包含δ的命题得出一个新的表达式,这种替代是对δ写上一个带有至少一个空白处的有意义的表达式,并且以δ的各个主目去填充这些空白处。
这不是一个新的替代规则,而只是对一个变项函子的替代应当如何实行的一个描述。
C—N—δ—p系统可以建立在被断定的单个公理之上,这个单个公理已为我们所熟悉:51。
CδpCδNPδq对这个系统必须加入按照公理加以排斥的表达式p以便产生所有被排斥的表达式。
麦雷狄士在一篇未发表的论文中表明,C—N—δ—p系统的所有断定的公式都可以从公理51推出。
①
①麦雷狄士在他的论文:《论一个命题演算的扩充系统》(On
an
ExtendCed
Systemof
the
propositional
calculus)
(载《爱尔兰皇家科学院院刊》,都柏林,1951年,54A3)中证明,C—O—δ—p演算,即以C和O作为基本词项和带有函子变项和命题变项的演算,可以从公理Cδoδp完全地建立起来。
他的证明完全性能的方法可以运用于带有表达式CδCδNpδq作为公理的C—N—δ—P系统。
在第165页注②中所提到的我那篇关于模态逻辑的论文中,我从公理51推出C—N—P系统的三个被断定的公理,即CCpqCqrCpr,CNp,CpCNpq,以及某些出现δ的重要断定命题,其中包括扩展原则。
-- 240
822第七章 模态逻辑系统
推论规则就是通常的分离规则和对命题变项和函子变项的替代规则。
为了以例子说明这些规则如何发生作用,我将从公理51推出同一律Cp。
可将这个推论与C—N—p系统中对Cp证明加以比较。
①
51。
δ‘,qp×53]53。
CpCNp
51。
δCpCNp‘,qNp×C53—54] ]54。
CpCNpNpNpCNpNp
51。
δ‘,qNp×5] ]5。
CpCNpNp
5。
pCpCNpNp×C5—56]56。
CNCpCNpNpNCpCNpNp
51。
δC“
,pCpCNpNp,qp×C54—C56—57]57。
Cp我想强调指出,在公理51之上建立的系统比C—N—p系统要丰富得多。
在包含δ的断定的结论中有这样的逻辑定律,像CCpqCqpCδpδqCδCpqCδpδqCδCpqCpδq——所有这些都是非常重要的定律,但是几乎所有的逻辑学家对它们都毫无所知。
例如,第一个定律是与CQpqCδpδq等值的扩展原则,第二个定律可以采用为称作“蕴涵”系统的唯一的公理;第三个定律可以采用为称作“实证”
逻辑的一个公理。
所有这些定律都可以用真值表方法按照下面给予的规则加以验证。
在二值逻辑中存在四个并且也只有四个带有一个主目的
①参阅第102页。
-- 241
48。
δ-定义A 92
不同函子,这里用V,S,N和F来标志(参阅真值表M6)
对验证δ-表达式,用下述实用规则是足够的,这个规则实际上应当归功于列斯涅夫斯基。
这个规则是:相继地写下函子V,S,N和F以代替δ,然后消除S,将Va变成Cp,而将Fa变成NCp。
如果你们在所有的情况下都得出一个真的C—N—公式,那末,这个表达式就被断定,否则,就应当被排斥。
例如,CδCpqCδpδq应当被断定,因为我们有CSCpqCSpSq=CCpqCpq,CNCpqCNpNq,CVCpqCVpVq=CCpCpCp,CFCpqCFpFq=CNCpCNCpNCp。
表达式CCpqCδpδq应当被排斥,因为CCpqCNpNq不是一个真的C—N—公式。
由此,我们看到,C—N—δ—P系统的所有表达式用真值表的方法都是容易加以证明或否证的。
48。
δ-定义A函子δ可以成功地运用于表达定义。
《数学原理》的作者们用一个特殊的符号表达定义,这特殊的符号由将定义项和被定义项联结起来的等号“=”
,以及放在定义之后的字母
-- 242
032第七章 模态逻辑系统
“DF”所组成。
按照这个方法,析取式的定义就可以这样来表示:CNpq。
=。
Hpq
Df,这里CNpq(“如果非p,那末q”)是定义项,而Hpq,(“或者p,或者q”)是被定义项。
①符号“。
=。
Df“是与一个特殊的推论规则联结在一起的,这个推论规则允许用被定义项代替定义项,以及反转过来。
这种定义的优点在于结果是直接给予的。
但是它却具有增加基本符号和推论规则的数目这样的缺点,而这些数目应当尽可能地减少。
列斯涅夫斯基总是将同样的定义写成一个等值式,因此,在他的系统中没有引入用以表达定义的新的基本词项。
为了这个目的,他选择了等值式作为他的命题逻辑的基本词项,这个命题逻辑借助于函子变项和量符而加以扩展,并且被他称之为“原始命题演算系统”
(protothetic)。
这正是他的观点的优越之处。
但另一方面,他不能直接用被定义项代换定义项,或者反转过来,因为等值式具有允许作出这种代换的一些特殊规则。
在我们的C—N—δ—P系统中,等值式不是基本词项;因此对它必须给以定义,但是为了避免恶的循环,它不能用等值式来下定义。
然而,我们将看到,可以用一定的方法将C和δ去表达定义,这种方法保存了上述两种观点的优点,而避免了它们的缺点。
①我通常用A表示析取,但这个符号在我的三段论中已经具有了别的意义。
-- 243
48。
δ-定义A 132
一个定义的目的在于引入一个新的词项,这个词项通常是由我们已知的词项所组成的一些复合表达式的一个简化式。
定义的两部分(定义项和被定义项)
为了产生一个合式的定义,必须满足某些条件。
下述四个条件对引入我们系统中的新的函项的定义是必要的也是充分的:(a)
不管是定义项还是被定义项,都须是命题的表达式。
(b)定义项必须由基本词项,或者由用基本词项已经定义过的词项组成。
(c)
被定义项须要包含通过定义而引入的新的词项。
(d)在定义项中所出现的任何自由变项,必须在被定义项中也出现,反过来也是一样。
容易看到,例如作为定义项的CNpq和作为被定义项的Hpq就遵守了上述四个条件。
我们现在以p和R标志满足(a)—(d)的条件的两个表达式,因此,其中之一(究竟是哪一个,这没有关系)可以取作定义项,而另一个取作被定义项。
假定其中任何一个都不包含δ。
我认为,这个断定的表达式CδPδR就代表一个定义。
例如:58。
CδCNpqδHpq代表析取的定义。
按照58式,任何包含CNpq的表达式可以直接改变为另外一个表达式,其中CNpq被Hpq所代换。
我们可以取邓斯司各脱原则作为例子:W59。
CpCNpq,我们可以通过下述推论从它得出定律CpHpq,用语言表达即是:“如果p,那末,或者p或者q”
:
58。
δCp‘×C59—60]60。
CpHpq。
-- 244
232第七章 模态逻辑系统
如果我们想将我们的定义运用于克拉维乌斯原则:61。
CNp,我们必须首先在58式中用p代q,从而得出
58。
qp×62]62。
CδCNpqδHpq
62。
δC‘p×C61—63]63。
CHp。
(公式63读作:“如果或者p或者p,那末p”
,它是《数学原理》的作者们所采用的一个“基本命题”或公理。
他们将这个公理正确地称为“重言式原则”
,因为这个公理所陈述的是两次叙说同一东西(α‘òDγ∈ι)
,“p或者p”
,就是仅只叙H F H Q M F说了“p”。
例如,邓斯司各脱原则在任何合理的意义上都不W是重言式。)
58式的逆蕴涵式CδHpδqCNpq是与前一公式一起被给予的,它使我们有可能用CNpq去代换Hpq。
的确,我们只要用替代规则和分离规则就能证明下述一般定理:(C)如果p和R是任何不包含δ的有意义的表达式,并且CδpδR是被断定的,那末,CδpδR也同样应当被断定。
证明:(D)CδPδR
(D)
δCδ‘δP×(E)
](E)CCδPδPCδRδP
(D)
δCCδPδ‘CδRδP×(F)
](F)CCδPδPCδRδPCδPδRCδRδP(F)×C(E)—C(D)—(G)
-- 245
49。模态逻辑的四值系统A 332
(G)CδRδP。
所以,如果p和R不包含δ,并且其中一个可以解释为定义项而另一个为被定义项,那末,显然,任何具有CδPδR形式的被断定的表达式都是一个定义,因为p到处可以为R所代换,而R也到处可以为p所代换,这恰恰就是一个定义所具有的特性。
49。模态逻辑的四值系统A模态逻辑的每一系统都必须包含基本模态逻辑以作为自己的固有部分,即必须在它的断定命题中包含M-公理:CpMp,PCMpp和PMp,与L-公理:CLp,PCpLp和PNLp。
容易看到,M和L与二值演算中的四个函子V,S,N和F的任何一个都是有区别的。
M不能是V,因为Mp是被排斥的,而Vp=Cpp却被断定;它也不能是S,因为CMpp是被排斥的,而CSp=Cpp却被断定,它也不能是N和F,因为CpMp被断定,而CpNp和CpFp=CpNCpp却被排斥。
这对于L也同样如此。
函子M和L在二值逻辑中不能得到解释。
所以,任何模态逻辑系统都应当是多值的。
另外还有一种观点,它也导致同样的结果。
如果我们跟亚里士多德一样,承认某些未来的事件(例如海战)是偶然的,那末,今天陈述这些事件的命题就既不能是真的,也不能是假的,因此要有区别于1和0的第三个真值。
根据这个观念,并且借助于真值表方法(我从皮尔士和施累德那里熟悉了这种方法)
,我在1920年建立了三值的模态逻辑系统,后来又在
-- 246
432第七章 模态逻辑系统
1930年的论文中发展了这个系统。
①今天我已了解到,这个系统不能满足我们关于模态的全部直觉,因而应当为下面所描述的系统所代替。
我的意见是:在任何模态逻辑中都应当保存古典的命题演算。
这种演算至今仍然表明它的确实性和有效性,而不应当毫无根据将它弃之一边。
万幸得很,古典命题演算不仅有一个二值的真值表,而且还有足够的多值真值表。
我曾试图将最简单的,对C—N—δ—P系统为足够的多值真值表,即四值真值表运用于模态逻辑,并且成功地获得了预期的结果。
正如我们在第46节所看到的那样,真值表M2的元素是一对值1和0,它从下述等式推出N的真值:(z)N(a,b)=(Na,Nb)。
表达式“(Na,Nb)”是一般形式(∈a,b)的特殊情况,这\里∈和具有二值演算中的V,S,N和F等函子作为真值。
\因为∈的四个值中的每一个都可以和的四个值中的每一个\相组合,我们就得出16种组合,这16种组合定义四值演算中具有一个主目的16个函子。
我在其中找到两个函子,每一个都能代表M。
这里我定义其中一个,而另一个我将在以后再讨论。
(α)M(a,b)=(Sa,Vb)=(a,Cb)
①杨卢卡西维茨《论三值逻辑》(OlogicetrójwartosDciowej)
,载《哲学进W展》《Ruch
Filozoficzny》,第五卷利沃夫(Lwów)
,1920;杨卢卡西维茨《命W题演算多值系统的哲学考察》(Philosophische
Bemerkungen
zumehrwertiCgen
systemendes
Ausagenkalküls)
,载《华沙科学与文学学会会刊》,第十三卷cl。
3,1930。
-- 247
49。模态逻辑的四值系统A 532
在(α)的基础上我得出M的真值表M7,我用在第46节中所说的同样的简化法将M7变为真值表M8,即:(1,1)=1,(1,0)=2,(0,1)=3和(0,0)=0。
这样,在得出M的真值表以后,我选择C,N和M作为基本词项,并且将我的模态逻辑系统建立在下述四个公理之上:51。
CδpCδNpδq
4。
CpMp
P5。
CMppP7。
Mp。
推论的规则是关于断定的表达式和排斥的表达式的替代规则和分离规则。
Lp是依靠δ定义引入的:C64。
CδNMNpδLp。
这表示:“NMNp”在任何地方都可以为“Lp”所替换,而反过来,“Lp”在任何地方也可以为“NMNp”所替换。
同样的模态逻辑系统也可以在下述基础上建立:使用C,N和L作为基本词项,以及公理:51。(奇*书*网.整*理*提*供)
CδpCδNpδq
3。
CLp
P6。
CpLpP8。
NLp,
-- 248
632第七章 模态逻辑系统
和M的δ定义:C65。
CδNLNpδMp。
M9是这个系统的充分足够的真值表:
我希望,在经过上述解释之后,每一个读者都可以借助于这个真值表去验证属于这个系统的任何公式,即证明断定的公式和否证排斥的公式。
可以证明,这个系统在这样的意义上说是完全的,即属于这个系统的每一个有意义的表达式都是可以判定的,它或者被断定,或者被排斥。
它在这样的意义上说也是一致的,即无矛盾的,这就是说任何一个有意义的表达式不能同时既被断定又被排斥。
这一个公理的集合是独立的。
我想强调一下,这个系统的公理完全是自明的。
带有δ的公理应当为所有接受古典命题演算的逻辑学家所熟悉;带有M的公理也应当断定为真;推论的规则同样是自明的。
在这个系统中所有正确推出的结果都应当为接受这些公理和推论规则的人所允许。
没有真正的理由可以用来反对这个系统。
我们也将看到,这个系统排斥了所有关于模态逻辑所引出的错
-- 249
50。必然性和模态逻辑的四值系统A 732
误推论,解释了亚里士多德模态三段论中的困难,并且揭示了一系列意外的、对于哲学具有重大意义的逻辑事实。
50。必然性和模态逻辑的四值系统A在第六章结尾时指出过两个重大的困难:第一个是与亚里士多德承认有断定的必然命题相联系,第二个是与他承认有断定的偶然命题相联系,现在让我们解决第一个困难。
如果将所有分析命题都看作是必然真的命题,那末,最典型的分析命题——同一性原则Fx——也应当看作是必然真的命题。
正如我们已经看到的那样,这就会导致这样错误的结论,即任何两个个体,如果它们是同一的,它们就必然是同一的。
这个结论是不能从我们的模态逻辑系统推论出来的,因为可以证明:在这个系统中任何一个必然命题都不是真的。
由于这个证明是建立在扩展定律CCpqCLpLq的基础上的,我们必须首先证明,这个定律是从我们的系统推出的。
公理51的结果要这样表述:6。
CδCpqCδpδq。
从6式通过替代δM‘推出公式:]67。
CMCpqCMpMq,而从67式通过CCpqMCpq,公理4的替代,和借助于假言三段论,我们得出较强的M-扩展定律:19。
CpqCMpMq。
较强的L-扩展定律CCpqCLpLq是通过易位从19式推出的。
在第42节中所遗留下未获解决的问题,即亚里士多德的扩
-- 250
832第七章 模态逻辑系统
展定律的较强的或较弱的解释应该容许哪一个的问题,这样得到了有利于较强的解释的解决。
任何必然命题都不是真的,这个证明现在将以充分精确的形式作出;前提:
P6。
CpLp18。
CpqCLpLq3。
CpCqrCqCpr68。
CpqrCqr推演:
68。
rCLpLq×C18—69]69。
CqCLpLq
3。
pq,qLp,rLq×C69—70]70。
CLpCqLq
70。
pα,qp×CP71—P6] ] P71。
Lα希腊字母的变项α需要作些解释。
公式70的后件CqLq,它与排斥的表达式CpLp同义,按照我们的规则,允许排斥前件Lp以及对Lp的任何替代。
但是,这不能依靠PLp来表达,因为从一个排斥的表达式通过替代不能得出任何东西。
例如,Mp是被排斥的,但是MCp——一个Mp的替代式——却是被断定的。
为了表达70式的前件对于L的任何主目都是被排斥的,我使用希腊字母(称之为“解释变项”)以便与用拉丁字母标志的“替代变项”相区别。
因为命题α可以给予任何解释,PLα代表一个一般的定律,并且表示,任何以L起始的表达式,即任何必然命题,都是应当被排斥的。
-- 251
50。必然性和模态逻辑的四值系统A 932
这个结果,PLα通过L的真值表得到证明,这个L真值表是由N和M的真值表按照L的定义建立起来的。
每个人在看到M9表之后都可以发现,L只以2和0作为自己的真值,而从来不以1为自己的真值。
由于运用模态逻辑于同一性原理而得出错误结果的问题,现在就容易得到解决了。
因为LFxx作为一个必然命题,不能被断定,它就不能用分离法从前提(t)CFXyCLFxLFxy或
CLFxCFxyLFxy引伸出结论:(v)
CFxyLFxy。
用真值表的方法的确可以证明(t)应予断定,因为它永远得1,但(v)却应当是被排斥的。
由于同一性原则Fxx是真的,即Fx=1,因此,我们就得出LFx=2,和CFxyCLFxLFxy=CFxyC2LFxy。
表达式Fxy可以具有1,2,3或0四个值中的任何一个值。
如果Fxy=1,那末,CFxyC2LFxy
=C1C2L1=C1C2=C1=1,如果Fxy=2,那末,CFxyC2LFxy
=C2C2L2=C2C2=C21=1,如果Fxy=3,那末,CFxyC2LFxy
=C3C2L3=C3C20=C3=1,如果Fxy=0,那末,CFxyC2LFxy
=C0C2L0=C0C20=C03=1。
可见,(t)
是被证明的,因为它的真值化归的最后结果总是1。
相反,(v)
是被否证的,因为我们有:当Fxy=1时,CFxyLFxy=C1L1=C12=2。
-- 252
042第七章 模态逻辑系统
当奎因问到什么是下面推理中的错误时①,提供了上述困难的有趣并且有益的例子:(a)晨星必然和晨星同一。
(b)
但是昏星并不必然和晨星同一(只是事实上与它同一)。
(c)但是同样一个客体不能具有矛盾的属性(不能是A又不是A)。
(d)所以,晨星和昏星是不同的客体。
由我们的系统对这个困难所提供的解决是非常简单的。
这个推理是错误的,因为前提(a)和(b)不是真的,而不能被断定,因此结论(d)不能从(a)和(b)推出,虽然事实上,蕴涵式C(a)
C(b)
(d)是正确的(第三个前提作为真的前提可以省去)。
上述蕴涵式可以用下述方式证明:用x表示晨星,而用y表示昏星,那末,(a)是LFx,(b)是NLFyx,它与NLFxy等值,(因为同一是一种对称关系)
,而(d)是NFxy。
这样,我们就得出公式CLFxCCNLFxyNFxy,它是真的断定命题(t)的一个正确的变形。
奎因所提出的例子现在可以借助我们的四值真值表用下述方式来验证:如果“x”和“y”的意义同上,那末,Fx=Fxy=1;从而LFx=LFXy=L1=2,NLFXy=N2=3和NFXy=N1=0,因此,按照CLFxCNLFxyNFxy,我们有C2C30=C2=1。
这个蕴涵式是真的,但由于它的两个前提并
①我从坎特伯雷大学学院(新西兰,克赖斯彻奇)哲学系复写出版的“逻辑注释”
(Logic
Notes)
(160)
中找到这个例子,这本书是由普莱奥尔(A。
N。
APrior)教授寄给我的。
-- 253
51。成对的可能性A 142
非都是真的,所以,结论可能是假的。
我们将在下面一章看到,类似的困难是亚里士多德与他的朋友德奥弗拉斯特斯和欧德谟斯之间展开争论的主要原因。
关于“任何一个必然命题都不是真的”
这个重要发现的哲学涵义,将在第62节中阐述。
51。成对的可能性A我在第49节中提到,有两个函子,它们都可以代表可能性。
我用M标志其中的一个,并且用等式将它定义为(α)M(a,b)=(Sa,Vb)=(a,Cb)
,我用等式将另一个函子定义为(β)W(a,b)=(Va,Sb)=(Ca,b)
,我用W标志它,这个W看起来好象反过来的M。
按照这个定义,W的真值表是M10,并且可以简化为M11。
虽然W与M有区别,但它证实了与M所证实的同样结构的公理,因为CpWp用M11得到证明,正如CpMp用M8得到证明一样,而PCWpp和PWp用M11被否证,正如PCMpp和PMp用M8而被否证一样。
我可以用M去标志W的真值表:
-- 254
242第七章 模态逻辑系统
还可以表明,M和W之间的区别不是一种真正的区别,而只是由于不同的标志而产生的区别。
可以回忆一下,我是通过用2来标志(1,0)和用3标志(0,1)这成对的值,而从M2得出M3的。
由于这种标志完全是任意的,因而我有同样的权利用3表示(1,0)和用2表示(0,1)
,或者选择别的任何数字和记号。
让我交换M9中的值2和值3,在写2的地方记上3,而在写3的地方记上2。
我们从M9得出真值表M12,而通过重新分配M12中的中间各行和各栏,就得出真值表M13:
如果我们将M9和M13进行比较,那末就看到C和N的真值表保持不变,而相当于M和L的真值表却变得不同了,因而我不能用M和L去标志它们。
在M13中的、对应于M9中的
-- 255
51。成对的可能性A 342
M的真值表正是W的真值表。
M13仍然是与M9相同的真值表,只是用另一种标志书写出来而已。
W代表与M相同的函子,应当具有与M相同的性质。
如果M表示可能性,那末,W也同样表示可能性,并且在这两个可能性之间不可能有任何区别。
虽然M和W是同一的,但当他们在同一公式中出现的时候,他们就显出差别。
它们类似于一对样子非常相像的孪生子,当分别地遇到他们的时候,不能加以区别,而当看到他们在一起时,就能立即将他们识别出来。
为了了解这一点,让我们考察一下表达式MWp,WMp,MMp和WWp。
如果M和W是同一的,那末,这四个表达式也应当彼此同一。
但是,它们并不同一。
用我们的真值表可以证明,下述公式是被断定的:72。
MWp和73。
WMp,因为Wp只有1或者2作为它的真值,而M1正如M2=1;同样,Mp只有1或者3作为它的真值,而两者W1=1和W=31。
另一方面,可以证明,公式74。
CMMpMp和75。
WWpWp是被断定的,而因为不论是Mp还是Wp,都是被排斥的,那末MMp和WWp也应当是被排斥的,因而我们有
P76。
MMp和P77。
WWp,所以,我们不能在72或73式中用M代替W或用W代替M,因为这样我们会从一个断定的公式得出一个排斥的公式。
至今还没有任何人注意到存在成对的可能性(与此相联系也存在成对的必然性)这个有趣的逻辑事实,它是由我的
-- 256
42第七章 模态逻辑系统
四值模态系统而得出的另一个重大的发现。
这个事实非常精密并且要求为古代逻辑学家已经知道的形式逻辑有一个很大的发展。
存在这对孪生子既说明了亚里士多德或然三段论理论中的错误和困难,也证明了他关于偶然性直觉观念的正确。
52。偶然性和模态逻辑的四值系统A我们已经知道,亚里士多德模态逻辑中的第二个巨大困难是与他关于某些偶然命题为真这个假设有关。
根据断定命题52(它是我们的公理51的变形)
52。
CKδpδNpδq,我们得出下述结果:
52:δM,pα,qp×78] ] ]78。
CKMαMNαMp
78。
CP79—P7P79。
KMαMNα这表示:表达式79对于任一命题α,都是被排斥的,因为α在这里是一个“解释变项”。
因而,不存在这样的α,它能验证两个命题“α是可能的”和“非α是可能的”
,也就是说,不存在真的偶然命题Tα,如果Tp是像亚里士多德所作的那样,定义为Mp和MNp的合取,即80。
CδKMpMNpδTp。
这个结果用真值表的方法得到证实。
采用Kpq号的通常定义:81。
CδNCpNqδKpq,我们得出关于K的真值表M14,并且我们有:
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52。偶然性和模态逻辑的四值系统A 542
当p=1:KMpMNp=KM1MN1=K1M0=K13=3当p=2:KMpMNp=KM2MN2=K1M3=K13=3当p=3:KMpMNp=KM3MN3=K3M2=K31=3当p=0:KMpMNp=KM0MN0=K3M1=K31=3。
我们看到,合取式KMpMNp具有恒值3,因而永远都不是真的。
因此,Tp=3,也就是说,不存在在定义80所指意义上的真的偶然命题。
然而,亚里士多德认为“明天可能发生海战”和“明天可能不发生海战”
两个命题今天可以都是真的。
因此,按照他的偶然性观点,是可以有真的偶然命题的。
有两个方法可以避免亚里士多德的观点和我们的模态逻辑系统之间的这种矛盾:我们应当或者否定命题可以同时既是偶然的又是真的,或者修改亚里士多德的偶然性定义。
我选择了第二个方法,使用了上面所揭示的可能性成对的形态。
抛掷一个钱币,可以落下或者钱币的正面或者钱币的反面,换句话说,可能落下正面,也可能不落下正面。
我们倾向于将两个命题都看作是真的。
但是,如果第一个“可能性”用与第二个可能性相同的函子去标志的话,它们就不能两个都
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642第七章 模态逻辑系统
真。
第一个可能性是与第二个可能性完全相同的,但是,从这里不应得出,它就应该用同样的方式去标志。
落下正面的可能性与不落下正面的可能性是有区别的。
我们可以用M标志一个可能性,而用W标志另一个可能性。
带有肯定主目的命题“p是可能的”
可以表达为Mp;带有否定主目的命题“非p是可能的”可以表达为WNp;或者第一个作为Wp,第二个作为MNp。
这样,我们就获得两个偶然性函子,譬如说是X和,它们的定义如下:e82。
CδKMpWNpδXp和83。
CδKWpMNpδp。
e不可能将这些定义译成日常的语言,因为我们没有两类可能性和偶然性的名称。
我们就将它们称为“M-可能的”和“W-可能的”
,“X-偶然的”和“-偶然的”。
这样,我们就e可以概略地说:“p是X-偶然的”表示“p是M-可能的并且Np是W-可能的”
,而“p是-偶然的”表示“p是We-可能的并且Np是M-可能的”。
从定义82和83,我们可以推出X和γ的真值表。
我们得出:当p=1:X1=KM1WN1=K1W0=K12=2;1=KW1MN1=K1M0=K13=3。
e当p=2:X2=KM2WN2=K1W3=K1=1;2=KW2MN2=K2M3=K23=0。
e当p=3:X3=KM3WN3=K3W2=K32=0;
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52。偶然性和模态逻辑的四值系统A 742
3=KW3MN3=K1M2=K1=1。
e当p=0:X0=KM0WN0=K3W1=K31=3;0=KW0MN0=K2M1=K21=2。
e真值表M15表明,不论是Xp还是p,对于p的某些值证明是e真的(Xp,当p=2;p,当p=3)。
现在已经证明,KMpMNpe具有恒值3;同样可以表明,KWpWNp具有恒值2。
这样,我们就得到两个断定的公式:84。
XKWpWNp和85。KMpMNp。
e这表明在我们的系统中存在真的X-偶然命题和真的-偶e然命题。
我们就可以将在亚里士多德意义上的偶然性和我们的四值模态逻辑协调起来。
从M15也得出,X-偶然性和-偶然性是孪生子。
如果e我们在M15中用3代替2,用2代替3,那末,X就变成,而e变成X。
然而,X跟是有区别的,其区别的程度比M和We的区别更大,因为命题Xp和p是相互矛盾的。
容易看到,借e助于M15,下述等式是成立的:(γ)Xp=Np=Np和 (δ)p=XNp=NXp。
e
-- 260
842第七章 模态逻辑系统
矛盾律和排中律对Xp和p都是真的,也就是说,我们有:e86。
NKXpp和87。
HXpp。
e这表示,一个命题不能同时既是X-偶然的又是-偶然的,e而任何命题或者是X-偶然的,或者是-偶然的。
X-偶然e命题的否定是-偶然命题,反过来,-偶然命题的否定是e eX-偶然命题。
这听起来好像是自相矛盾的,因为我们习惯于认为:那种非偶然的东西,或者是不可能的,或者是必然的,不可能和必然是与同一种可能性发生联系的。
但是,非X-偶然的,或者是M-不可能的,或者是M-必然的,这种说法是不正确的;应该说,那种非X-偶然的东西,或者是M-不可能的,或者是W-必然的,而那种或者M-不可能、或者W-必然的东西是与-偶然的东西等值的。
e同样的误解是由于围绕断定命题8进行的争论而引起的,
8。
CKMpMqMKpq,它在我们系统中是被断定的。
刘易士(C。
I。
Lewis)在他某些模态系统中断定了公式:89。
CMKpqKMpMq,但是拒绝了它的逆换式,即8式。
他使用了下述论证①:“如果p和q两个都真,是可能的,那末,p是可能的并且q是可能的。
这个蕴涵式不能逆换过来。
例如,可能读者将立即看到它,也可能他不立即看到它。
但是,不可能他既立即看到它又不立即看到它“。
这个论证是缺少说服力的。
这里“读者”
指的是什
①刘易士和朗佛(C。
H。
L。
Langford)
:《符号逻辑》,(Symbolic
Logic)
,纽约和伦敦,1932年版,第167页。
-- 261
52。偶然性和模态逻辑的四值系统A 942
么呢?
如果指的是个别读者,如R,那末,或者R将立即看到这个,或者R将不立即看到这个。
在前一种情况下,第一个前提“可能R立即看到这个”
是真的,但第二个前提是假的,而一个假的命题怎样可以成为可能真的命题呢?
在后一种情况下,第二个前提是真的,而第一个前提是假的,而一个假的命题不能成为可能真的命题。
公式8中的两个前提并不是两个都可证明的,因而用这种方式是不能驳斥这个公式的。
而如果“读者”一词指的是某些读者,那末,“可能某些读者将立即看到这个”和“可能某些读者将不立即看到这个”这两个前提可以都是真的,但是,在这种情况下,“可能某些读者将立即看到这个并且某些读者将不立即看到这个”
这个结论显然也是真的。
自然,将立即看到这个并且不看到这个的不会是同一读者。
刘易士所提出的例子并没有驳斥掉公式8,相反,它还证明了它的正确性。
但是,看来这个例子是选择得不适当的。
前提增加了“立即”一词,就丧失了它的偶然的性质。
说读者将“立即”看到或者不看到这个,我们涉及的是那在看见的时刻被决定的东西。
而真的偶然性涉及的是未决定的事件。
让我们就举钱币的例子,它与亚里士多德的海战的例子是同一类的。
两个例子都是关系到现在没有决定但将来要决定的事件。
所以,“可能落下钱币的正面”和“可能不落下钱币的正面”这两个前提现在可以都是真的,而“可能落下又不落下钱币的正面”这个结论任何时候都不是真的。
但是,我们知道,偶然性不能用Mp和MNp的合取来下定义,但可以用Mp和WNp,或者Wp和MNp的合取来下定义,因此,上面引述的例子就不属
-- 262
052第七章 模态逻辑系统
于断定命题8。
所以,它不能否证它。
这一点是为刘易士和其他逻辑学家所不知道的,而在一个错误的偶然性概念的基础上,他们就排斥了所讨论的断定命题。
53。其他某些问题A虽然我们的四值模态逻辑系统的公理和推论规则是十分显然的,但这个系统的某些结论却可能看起来是自相矛盾的。
我们已经遇到自相矛盾的断定命题:偶然命题的否定仍然是偶然的;作为这一类的另一个断定命题,我可以提出“双重偶然性”定律,按照这个定律,下述公式是真的:90。
QpXp和91。
Qpp。
e问题在于去发现关于这样公式的某些解释,这些解释从直观上说是可满足的,并且能解释它们表面上的奇异。
当古典命题演算刚刚为人所知的时候,也出现过对它的某些原则,特别是对CpCqp和CpCNpq的激烈的反对。
这些原则具体地表现了中世纪的逻辑学家所熟悉的、并且为他们用下述语句表述出的两个逻辑定律。
语句是:“Verumsequitur
ad
quodliCbet和Ad
falsumsequitur
quod-libet“
①。
就我所知,这些原则现在已经是众所周知的了。
无论如何,我们的模态系统在这一方面不会比其他的模态逻辑系统处于更坏的地位。
在某些模态逻辑系统中包含有这样非直观的公式,如:
P92。
QMNMpNMp,
①真理随便从什么东西都能推出;从谬误推出所有任意的东西。
-- 263
53。其他某些问题A 152
这里,一个或然命题“p不可能,这是可能的”与一个必然命题“p是不可能的”等值。
代替这个必须加以排斥的奇怪的公式,在我们的系统中,我们有这样的断定命题:93。
QMNMpMNp它和94。
QMMpMp一起,使我们可能将所有由M和N组成的模态函子的组合化归为四个不能再行化归的、为亚里士多德已知的组合式,即M=可能,NM=不可能,MN=不必然和NMN=必然。
第二个问题关系到将四值模态逻辑扩充到更高系统中的问题。
可以用八值系统作为例子。
我们通过将真值表M9和真值表M1相乘而得出这个系统的真值表M16。
我们规定这些成对的值作为新的真值表中的元素:(1,1)
=1,(1,0)
=2,(2,1)=3,(2,0)=4,(3,1)=5,(3,0)=6,(0,1)=7,(0,0)=0,另外按照(y)
,(z)和(α)这些等式规定C,N和M的真值。
-- 264
252第七章 模态逻辑系统
数字1象通常一样,标志真,0标志假,而其他的数字则是真和假之间的中间值。
如果我们注意考察真值表M16,我们就会发现,C栏的第二行与M栏是相同的。
这一行因而代表可能性的真值表。
同样,C的其余各行,除了第一行与最后一行以外,都代表某种可能性。
如果我们用M2到M7去标志它们,我们就能肯定:当2≤i≤7时,Mi满足可能性的全部公理,即:95。
CpMip,P96。
CMip,P97。
Mip。
在这些不同种类的可能性中,有某些“较强一些”和某些“较弱一些”
,因为我们有,例如:CM2pM4p或者,CM3pM6p,但是不能反转过来。
所以,我们可以说,在八值模态逻辑中存在各种等级的可能性。
我总是认为,只有两个模态系统可能具有哲学和科学的重要性:最简单的模态系统,其中可能性看作不具有等级,这就是我们的四值模态系统,和值系统,其中有无限多的可能性的等级。
进一步研究这个问题将是有趣的,因为我们可能在这里发现模态逻辑和概率论之间的联系环节。
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