Filozofie algebry

Filozofie algebry
Ilustrační obrázek článku Filozofie algebry
Autor Jules Vuillemin
Země Francie
Druh Filozofie vědy
Editor University Press ve Francii
Datum vydání 1962
ISBN 9782130450139

Filozofii algebry vytvořil Jules Vuillemin , bývalý student École normale supérieure , profesor na Collège de France , v nakladatelství Presses Universitaires de France v roce 1962.

Publikováno v roce 1962, Filozofie algebry. Svazek I: Výzkum některých konceptů a metod moderní algebry je vysoce technické dílo, matematické i filozofické.

Druhou částí bylo dokončení Filozofie algebry , ale nikdy nebyla publikována; v roce 1993, Vuillemin bude vysvětlovat, proč v 2 nd  vydání filozofie algebry .

Práce je věnována Pierru Samuelovi , matematikovi, který byl členem Bourbakiho , a pomohl Vuilleminovi při psaní práce; fyzik Raymond Siestrunck  ; a lingvistovi Georgesovi Valletovi , který byl autorovým kolegou na univerzitě v Clermont-Ferrand . Prvním dvěma již bylo v Descartes poděkováno z matematiky a metafyziky , jako byl Michel Serres, který byl Vuilleminovým kolegou na univerzitě v Clermont-Ferrand.

Transponujte metody algebry do filozofie

Vuillemin vychází z následujícího pozorování: „dějiny matematiky a filozofie ukazují, že obnova těchto metod má pokaždé dopad na tuto metodu“. Objev iracionálních čísel by tedy vedl k platonické filozofii , algebraická geometrie by byla spojena s metafyzikou Reného Descarta a objev nekonečně malého počtu s metafyzikou Leibnize . Od doby Lagrangeových a Évariste Galois však matematika prošla hlubokými změnami, které ve filozofii dosud neznají napodobeninu, kterou si zaslouží.

Vuillemin proto analyzuje metody, které umožnily přechod od klasické algebry - kulminující Gaussem a Lagrangeem - k moderní algebře, která od Évariste Galois studuje struktury - přirozeně počínaje algebraickými strukturami . Ale především, jeho projektem je umožnit přechod od filozofie k „obecné kritice čistého rozumu“ tím, že do filozofie převede metody, které způsobily revoluci v matematice:

"Mám tedy dvojí cíl:
  1. Prozkoumám, jak čisté znalosti jsou možné s ohledem na naši schopnost myšlení;
  2. Využiji analogií matematických znalostí ke kritice, reformě a definování metody specifické pro teoretickou filosofii, jak je to jen možné. "

Algebra, od Lagrange po Sophus Lie

Filozofie algebry je rozdělena do šesti kapitol, z nichž každá je pojmenována po matematikovi:

Vuilleminova metoda spočívá v tom, že nejprve bude zpracován matematický obsah citovaných teorií relativně podrobným způsobem, přičemž se bude případně spoléhat na četné rovnice nebo na grafy. Poté autor identifikuje koncepční postup představovaný každou z těchto teorií. Nakonec se snaží tyto metody analogicky převést na filozofii.

Stodola

První kapitola se zabývá Úvahy o algebraickém řešení rovnic , memoárem, ve kterém Lagrange ukazuje model, který je základem všech metod řešení algebraických rovnic nalezených jeho předchůdci, od druhého do čtvrtého stupně, poté ukazuje, že tato metoda nemusí již nepracuji pro rovnici pátého stupně. Podle Vuillemina by to mělo být vnímáno jako „reflexní metoda aplikovaná na Algebru“. Jinými slovy, algebra již nebyla spokojena s řešením problémů, jen aby občas narazila na neúspěchy, ale odráží sama sebe tím, že se sama ptá na podmínky, díky nimž je rovnice řešitelná nebo ne. Lagrangeova metoda je a priori , a nikoli a posteriori jako metoda jeho předchůdců: zpochybňuje podmínky problému, namísto empirického a náhodného hledání řešení:

"Lagrange tím, že k metodě svých předchůdců přidal úvahu o rezolvenci, poskytuje nejen důvod, proč tato metoda uspěje, ale také umožňuje nahradit a posteriori a slepý proces řešení racionálním a a priori procesem ." "

V tomto by Lagrange stál u zrodu teorie skupin vyvinuté Évariste Galois .

Tato metoda najde, podle Vuillemina, jeho analog ve Fichteho systému . Chtěl by obecně vysvětlit možnost experimentu, to znamená skutečnost, že pro nás existují fenomény, Kant by postupoval způsobem, který „připomínal spíše vynálezy algebraistů, kteří předcházeli Lagrangeovi“, například předpokládat určité prvky, které musely být přesně založeny, jako je existence matematiky nebo fyziky. Pokud by se Fichte snažil apriorně odvodit ze struktury ega možnost zážitku, následoval by racionálnější a méně empirickou metodu. Měli bychom tedy skutečný paralelismus mezi matematickou metodou a filozofickou metodou.

Tyto dvě metody však trpí stejnými omezeními, která podle Vuillemina spočívají v jejich „genetickém“ charakteru; a „v radikálním smyslu je jakákoli genetická metoda latentním empirismem  “. V Lagrangeovi „teorie teorií rovnic potlačuje teorii skupin a neumožňuje jí autonomní růst“: Lagrange by se přiblížil k určitým pojmům teorie skupin, ale aniž by je rozvíjel pro sebe, to znamená jejich podřízením teorie, která je jim ze strukturálního hlediska ve skutečnosti podřízena. Geneticky teorie skupin nahrazuje teorii rovnic, jejíž řešení umožňuje určité obtíže; ale strukturálně je to teorie rovnic, která závisí na teorii skupin, jejíž je aplikací. Fichtova filozofie trpí stejnou metodologickou chybou: dává prst na struktury obecnější než vědomí, ale nepřichází na konec svých objevů.

Gauss

Klasická metoda

Druhá kapitola práce je věnována problému konstrukce pravidelných polygonů , jak je zpracován Gaussem v aritmetické oblasti Disquisitiones . Vuillemin zajímá v Gaussově pojednání o této otázce dva aspekty. První je zjevně správnost tohoto výsledku; druhý, typicky klasický a ne moderní charakter gaussovské metody. Kolem tohoto problému tedy krystalizuje odpor dvou metod, ale také dvou věků matematické vědy, jedné, která končí Gaussem, druhé, která začíná Évariste Galois  :

„[Problém] konstrukce pravidelných polygonů získal úplné řešení, než byla identifikována abstraktní teorie, která toto řešení umožnila. Řešení je způsobeno Gaussem a teorie Galoisem. Druhý by bezpochyby nebyl možný bez prvního, ale vyšel z toho spíše roztržkou než organickým vývojem. Gaussovo řešení poskytuje poslední příklad individuální a specializované věty: ve své dokonalosti ilustruje proces klasické matematiky. Teorie Galois - stejně jako, v menší míře, že na Abel - je obecná a abstraktní: otevírá éru moderní matematiky. "

Vuillemin v této kapitole studuje, jak Gauss dokázal dosáhnout správných výsledků jedinými prostředky klasické matematiky. Za tímto účelem nejprve odhalí Gaussovu metodu a poté demonstruje výsledek pomocí abelianských konceptů . Zdá se, že Gauss tyto nové metody občas vycítil, ale nedošel by až na konec, stejně jako Lagrange nešel tak daleko, aby formalizoval teorii skupin , jíž se však ve své Paměti dotkl .

Matematický génius

Gauss představuje podle Vuillemina samotný typ matematického génia v jistém smyslu, který je jak meliorativní, tak pejorativní. Z prvního, subjektivního hlediska, může výjimečná intuice, kterou ukazuje matematik, vzbudit jen obdiv. Ale z objektivního hlediska vědy je genialita charakteristická pro samotný vědecký obsah a může jej dokonce poškodit, pokud může zpomalit axiomatizaci, „formalizaci rozumu“:

"Gaussova matematika je racionální pouze z hlediska potence." Objev algebraických struktur a jejich explicitní a záměrné studium Abelem a Galoisem jej učiní racionálním v praxi. "

Vuillemin má přirozeně určitou ironii, když se postavil proti genialitě Gaussa metodické přísnosti Ábela a Galoise, když víme, že poslední dva, v tradičních obrazech, často dostávají kvalifikaci géniů, protože zemřeli mladí po revoluci v matematické disciplíně. Ale pod Vuilleminovým perem označuje pojem genialita vynalézavost, pokud jde nad rámec schopnosti podrobit jej přísné axiomatice. V tomto smyslu by byl Gauss „brilantnější“ než Abel a Galois, což z objektivního hlediska vědy není takovým přínosem, jako spíše omezením.

Dva intuicionismus

Vuillemin rozlišuje dva matematické intuicionismy , které nazývá vnitřní a vnější.

První se domnívá, že jakýkoli platný důkaz musí být založen na aritmetické intuici, kterou je posloupnost přirozených čísel , a že toto je neredukovatelné; charakterizuje myšlenky Descarta , Kroneckera a Henriho Poincarého . Abychom se drželi tohoto posledního příkladu, Poincaré skutečně drží důkaz indukcí - nebo „úplnou indukcí“ - jako paradigmatu matematické intuice: pokud dokážeme, že vlastnost platí pro dané číslo, příkladem 0, a že pokud je to pravda pro přirozené celé číslo n pak platí také pro n + 1 , v tomto případě bylo prokázáno pro jakékoli přirozené číslo n větší nebo rovné 0. Podle Vuillemina je tento intuicionismus „metafyzický, ale legitimní“.

Existuje druhý intuicionismus, „vnější“, který k předchozímu přidává druhý neredukovatelný údaj, totiž citlivý zážitek, který určuje geometrickou intuici. Jedná se hlavně o kantovskou filozofii . Tento intuicionismus podle Vuillemina „mění povahu matematických demonstrací tím, že k nim přidává vnější přísady, které vnášejí do jejich principu nejasnosti. Proto by mělo být absolutně odmítnuto. "

Gauss však při svých demonstracích použil intuitivní metodu: „Gauss záměrně přijímá vnější metodu v Algebře, a zejména v konstrukčních problémech. „Ale zdaleka neplatí jako argument ve prospěch vnějšího intuicionismu, tento příklad odhaluje svá omezení, protože tato metoda osvobodila Gaussa od formalizace jeho objevů:„ Je to tedy z důvodu nezbytnosti, nikoli z nutnosti. shodou okolností se zdá, že algebraické struktury jsou v jeho díle zahalené. Tato situace subjektivně definovala genialitu; objektivně je to známka nečistoty v metodě. "

V Gauss jsou tedy spojeny v korelačním způsobem:

  • klasický algebraická metoda , na rozdíl k tomu moderns;
  • vnější Intuitionism protikladu k formálnímu axiomatickém;
  • a matematický génius , na rozdíl od strukturální přísnosti.

Abel

Charakteristikou „matematického stylu Ábela“, který studoval Vuillemin, je použití důkazu nemožnosti . Před hledáním řešení řešení rovnic pátého stupně si tento nejprve nejprve klade otázku, zda je takové řešení možné - otázka, která ve skutečnosti vyvstane až později, ale která by měla být položena právem. Start. Abel je proto vynálezcem „myšlenky obecné metody spočívající v poskytnutí problému v takové formě, že je vždy možné jej vyřešit“. Abel však ukazuje, že podmínky pro to, aby byla jakákoli rovnice řešitelná, již po čtvrtém stupni nejsou splněny.

Ábelova metoda je následující:

"Zaprvé analyzujeme ve své nejobecnější formě matematický vztah nebo definovaný soubor takových vztahů, které umožňují určit vlastnost, o které zatím nevíme, zda ji můžeme nebo nemůžeme připsat třídě bytosti: příkladem charakteru algebraicky řešitelné, konvergentní, vyjádřitelné definovaným počtem funkcí určité třídy. Na druhém místě je třeba vzít v úvahu třídu bytostí, jimž jde o připisování této vlastnosti [...]; analyzujeme tyto bytosti z obecného hlediska, definujeme vztahy, kterým je jejich podstata umožňuje podrobit se. Nakonec toto dvojí zkoumání odhaluje případy neslučitelnosti (demonstrace nemožnosti) a případně naznačuje způsob, jak najít nové vztahy v případech možnosti [...]. "

Abel proto obrací tradiční algebraickou metodu: již nepostupuje „od speciálního k obecnému“, jinými slovy generalizací, jak to udělali jeho předchůdci, včetně Lagrangeové; ale naopak od obecného k konkrétnímu: co platí pro jakoukoli algebraickou rovnici stupně striktně menší než 5, platí tím spíše pro rovnici druhého stupně. V tomto je Abel jedním z tvůrců moderní strukturální algebraické metody.

Tato obecná metoda je ve skutečnosti proti „genetické“ metodě; jako takový umožňuje podle Vuillemina ustavení „obecné kritiky čistého rozumu“, zevšeobecnění kantovské kritiky, zbavené jejích prvků a posteriori a založené na jediné myšlence struktury. „Celá klasická filozofie zůstává [...] spojena s genetickou metodou“, pokud to vyžaduje konstruktivitu konceptů v zkušenostech, intuici, myslím . Chceme-li převést metody, které se v algebře osvědčily, do filozofie, musíme z filozofie odstranit to, co zůstává podmíněné a empirické, a tím opustit genetickou metodu: „empirismus doprovází [… ..] vždy, stejně jako jeho stín, genetický idealismus “. Pokud Kant ukázal cestu vpřed konstrukcí důkazů nemožnosti, jako je vyvrácení ontologického důkazu , okamžitě omezil jeho sílu tím, že použil genetickou metodu, a to tím, že představil možnost zážitku jako kritérium poznání. Citlivá intuice, kterou Kant nazývá, je nyní „fakultou mimo rozum“.

Zobecněná kritika čistého rozumu se musí obejít bez jakékoli vnější podpory a ponechat rozumu, aby sám vytvořil struktury, aniž by jej svázal s genezí, která potlačuje jeho produktivitu:

"Jedním slovem, obecné demonstrace ve smyslu Ábela mění modalitu důkazu." Jednotlivé ukázky jsou skutečné: předpokládají na svém principu možnost zkušenosti dané v náklonnosti k senzaci. Obecné demonstrace se zabývají možným a vycházejí ze samotného konceptu, ignorují omezující podmínky citlivosti. "

Galois

Galois je první moderní algebraista v tom, že v souvislosti s řešením problémů spojuje porozumění struktuře, která je generuje a která umožňuje, či nikoli, jejich řešení. Pojem grupa je skutečně první algebraickou strukturou analyzovanou pro sebe v historii matematiky.

Základní myšlenka Galois, vyjádřená pojmem grupa, je, že „neredukovatelnost rovnice je relativní k definované doméně racionality“ - „doménou racionality“, Kroneckerovým termínem , lze rozumět příkladem komutativní pole . Tedy „resolubility is a link between a certain algebraic individual - the algebraic equation - and its" medium ", the body to which it is arbitraryly or according to its own nature" (see the groups group (mathematics) and Galois theory ) .

Galoisova metoda je skutečně a priori a umožňuje Vuilleminovi rozlišovat dva typy abstrakce. První stoupá „rostoucí generalizací“ z jednotlivce na pohlaví, jak jsme viděli výše v Lagrangeově metodě; je podmíněný, protože podléhá setkání zkušeností. Empirický je „neschopný poskytnout apriorní zásadu pro definování rozdílů“; jeho modelem by byla klasifikace živých bytostí. Druhý typ abstrakce je strukturální a jejím modelem je teorie skupin  : tento je schopen definovat rozdíly mezi žánry, protože je sám konstruuje.

„Dá se to s větší přesností nazvat formalizací , protože to osvobozuje struktury gangu od individuálních problémů pouze za podmínky abstrahování dvakrát: týká se to a prvků skupiny, které jeden nahrazuje zcela formálními symboly a na samotné operace, které navíc splynou s prvky. A když je tato formalizace provedena, je dána metoda, která umožňuje konstruovat jednotlivce, již ne v intuici podle nedokonalých schémat, ale v samotných pojmech, zcela a priori a obecně, aniž by se od nynějška apelovalo na kterékoli dané, aniž by od nynějška cokoli dlužilo nějakému štěstí. "

Poté, co popsal Galoisovu metodu, Vuillemin transponuje pojem skupiny do filozofie a klade si otázku, zda Fichtova představa o Mně může tuto definici uspokojit, pak ukazuje, že vědomí nelze považovat za groupoid , zatímco jiné filozofické struktury, jako je prostor (ale ne čas) kategorii kvality (afirmace a negace) a do určité míry i zkušenosti lze dát skupinovou strukturu.

Teorie Galois končí přechod algebry z klasického období do moderního období. Ze studia rovnic se stalo obecněji studium algebraických struktur . Zde končí první část Filozofie algebry s názvem „Úvahy o vývoji mé teorie algebraických rovnic“.

Matematika a metafyzika

Jules Vuillemin zkoumá prostřednictvím filozofie Edmunda Husserla vztahy mezi metafyzikou a matematikou. Jeho analýza se točí kolem pěti otázek: 1 ° definovaná teorie multiplicity v Husserlovi (§ 52); 2 ° fenomenologická metoda (§ 53); 3 ° vývoj Husserlova myšlení (§ 54); 4. kritika formální matematiky v Husserlovi (§ 55); 5 ° fenomenologie jako dogmatismus (§ 56).

Poznámky a odkazy

  1. Viz kap. 4, §31, s. 1 277, poznámka 1.
  2. Úvod, §2, s. 2 4.
  3. Kapitola 3, §25; Závěr, § 60.
  4. Úvod, §2, s. 2 5.
  5. Kapitola 1, název §8, s. 1 71.
  6. Kap. 1, § 8, s. 1 81-82.
  7. Kap. 1, § 10.
  8. Kap. 1, § 12, s. 1 103.
  9. Ch. 1, §13, s. 1 118; Vuillemin dále napsal: „Také empirismus vždy jako jeho stín doprovází genetický idealismus“ (kap. 3, § 24, s. 218).
  10. Ch. 1, §13, s. 1 117.
  11. Ch. 2, § 14, s. 2 123.
  12. Ch. 2, § 15, s. 2 138-139.
  13. Ch. 2, § 19, s. 159.
  14. Ch. 2, §20, s. 172.
  15. Ch. 2, §20, s. 2 172-173.
  16. Ch. 2, §22, s. 206.
  17. Ch. 3, §23, s. 209.
  18. Ch. 3, § 24, s. 2 214.
  19. Vidíme tedy důležitost vlivu Nicolase Bourbakiho na Vuillemina: pořadí expozice postupující od obecného po konkrétní, korelační pojmu struktury , je jednou z hlavních charakteristik Bourbachovy metody.
  20. Kap. 3, § 24, s. 1 217.
  21. Ch. 3, § 24, s. 2 218.
  22. Ch. 3, §25, s. 2 220.
  23. Ch. 3, §25, s. 2 221.
  24. Kapitola 4, § 26, s. 229.
  25. Kapitola 4, § 26, s. 232. Tato věta je takříkajíc doslovně přepsána v knize Amy Dahan-Dalmedico a Jeanne Peiffer, Dějiny matematiky. Routes et bludiště , Paříž, Seuil, kol. Sciences, 1986, str. 276: „Pro Galoise přestává být rozpustnost rovnice absolutním problémem, který okamžitě vyžaduje definitivní odpověď. Je koncipován jako spojení mezi určitou algebraickou bytostí, rovnicí a jejím „prostředím“, tělem nebo doménou racionality, se kterou souvisí “.
  26. Ch. 4, §32, s. 4 288-289.
  27. Kapitola 4, §34, s. 300.
  28. Kapitola 4, §34, s. 292-293.