Mathematische Logik II

Kursvorlesung im Sommersemester 1999,
Montag und Mittwoch 11 - 13 Uhr im Hörsaal M1,
Übungen Donnerstag 16 - 18 Uhr im Seminarraum S11.

Im Mittelpunkt der Vorlesung stehen die beiden Gödelschen Unvollständigkeitssätze.
(1) Der erste Satz besagt, daß die Menge aller wahren zahlentheoretischen Aussagen (der ersten Stufe) nicht algorithmisch erfaßbar ist (d.h. nicht rekursiv-aufzählbar ist). Das hat zur Konsequenz, daß das Dedekind-Peanosche Axiomensystem DPA (der 1. Stufe) für die Arithmetik der natürlichen Zahlen unvollständig ist. Es gibt wahre zahlentheoretische Aussagen, die nicht in DPA beweisbar sind. Ein analoger Sachverhalt gilt für jede widerspruchsfreie, rekursive Liste von Axiomen, welche DPA erweitert.
(2) Der zweite Gödelsche Unvollständigkeitssatz sagt, daß man die Widerspruchsfreiheit der Dedekind-Peano-Arithmetik DPA nicht mit elementaren Methoden beweisen kann, d.h. mit Methoden, die von dem System DPA selbst bereitgestellt werden.
(3) Zum Beweis dieser beiden Sätze werden die Algorithmen des Herleitens (Beweisens) als zahlentheoretische Funktionen kodiert. Das erlaubt es, "in" der Zahlentheorie "über" die Zahlentheorie zu sprechen.
(4) Dieses Kodierungsverfahren erlaubt es, auch über den wichtigen mathematischen Begriff der "berechenbaren Funktion" zu theoretisieren. Der Beriff der "Berechenbarkeit" ist ein intuitiver Begriff, der nicht durch eine mathematische Definition präzisiert werden kann. Wir werden aber zeigen, daß der Begriff der "rekursiven Funktion" mit dem Begriff der in der Dedekind-Peano-Arithmetik DPA repräsentierbaren (und hier berechenbaren) Funktion zusammenfällt. Daher ist es angemessen, den intuitiven Begriff der berechenbaren Funktion mit dem mathematisch-technischen Begriff der rekursiven Funktion zu identifizieren (Churchsche These).
(5) Wir beschließen die Vorlesung mit einem Beweis der Widerspruchsfreiheit der Dedekind-Peano-Arithmetik nach G. Gentzen und K. Schütte. Der Beweis benutzt offenbar Methoden, die nicht im System DPA selbst verfügbar sind. In der Tat benutzt er das Prinzip der transfiniten Induktion bis zur Ordinalzahl $\epsilon_0$.
 
 


Last update: July 3, 1999