Aritmetica come esempio di sistema formale


Costruiamo un sistema formale per l'aritmetica, cioe' un sistema di oggetti ed assiomi da cui si possa ricavare tutta l'aritmetica: aggiungiamo ai postulati di Peano alcuni assiomi che ci permettano di fare le operazioni.
Chiameremo questa teoria formale Aritmetica e per indicarla utilizzeremo il simbolo A.
Utlizziamo i simboli del linguaggio dei predicati (ripassa i simboli nella logica) cioe' con l'aggiunta dei simboli 1, +(addizione), ·(prodotto), '(successivo).
Vediamo gli assiomi di A
  • A1
    x y z (x = y) => ((x = z) =>(y = z))         come si legge
    Cioe' se due oggetti (chiamiamoli numeri) sono uguali fra loro ed il primo e' uguale ad un terzo allora anche il secondo e'uguale al terzo
  • A2
    x y (x = y) => (x' = y')
    Se due numeri sono uguali fra loro allora anche i successivi sono uguali fra loro
  • A3
    x y (x' = y') => (x = y)
    Se due successivi sono uguali fra loro allora anche i numeri sono uguali
  • A4
    x not (1 = x')
    1 non e' il successivo di nessun numero
  • A5
    x (x+1 = x')
    Il successivo di un numero si ottiene aggiungendo 1 al numero
  • A6
    x y (x+y' = (x+y)')
    La somma fra un primo numero ed il successivo di un secondo e' uguale al successivo della somma fra il primo ed il secondo
  • A7
    x (x·1 = x)
    Moltiplicando un numero per 1 otteniamo sempre lo stesso numero (1 e' l'elemento neutro nella moltiplicazione)
  • A8
    x y (x·y' = (x·y)+x)
    Il prodotto fra un numero ed il successivo di un secondo numero e' uguale al prodotto fra i due numeri sommato al primo numero
  • A9
    A(x)  A(1) => (A(x)=>A(x'))=> x A(x)
    E' il principio di induzione: data la proprieta' A(x) se essa e' vera per 1 e se essendo vera per x e' vera anche per il suo successivo allora essa e' vera per tutti i numeri
Considerando i normali assiomi della logica, i postulati esposti sopra e le regole di deduzione possiamo dimostrare tutti i possibili problemi dell'Aritmetica
Da notare che utilizzando i numeri di Gödel posso trovare un sottoinsieme di N che sia isomorfo ad A, quindi l'insieme N contiene tutta l'aritmetica come suo sottoinsieme

Pagina iniziale Indice di algebra Pagina successiva Pagina precedente