熊 明
(華南師范大學(xué)政治與行政學(xué)院,廣東廣州510631)
塔斯基[Tarski 1936]提出了一階語(yǔ)言的一種解釋,這種解釋允許使用任何個(gè)體對(duì)象作為變?cè)娜≈?,不同的變?cè)虺T赡芤韵嗤膶?duì)象作為它們的解釋。這種解釋現(xiàn)在已成為一階語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)解釋,被稱為塔斯基語(yǔ)義。在塔斯基提出這種語(yǔ)義之前,法國(guó)邏輯學(xué)家艾爾布朗在對(duì)其“基本定理”(現(xiàn)稱為艾爾布朗定理)的證明中,事實(shí)上也對(duì)一階語(yǔ)言提出了一種解釋。①塔斯基的論文發(fā)表于1935年,而艾爾布朗定理出現(xiàn)在艾爾布朗的博士論文[Herbrand 1930](1929年4月完成,但因服兵役答辯直到1930年6月才完成),這篇論文甚至稍早于哥德?tīng)栮P(guān)于完全性定理證明的那篇論文[1930年2月完成答辯]。參見(jiàn)[van Heijenoort 1967],第 525、582頁(yè)。在這種解釋中,變?cè)娜≈抵荒苁且浑A語(yǔ)言中的項(xiàng),各個(gè)項(xiàng)的解釋就是項(xiàng)本身(因而,不同的項(xiàng)——特別地,不同的變?cè)虺T囟ū唤忉尀椴煌膶?duì)象)。這種解釋現(xiàn)在稱為一階語(yǔ)言的艾爾布朗語(yǔ)義。
從表面看來(lái),艾爾布朗語(yǔ)義僅僅是塔斯基語(yǔ)義的一種特殊情形。因此,雖然艾爾布朗定理是一階邏輯中最基本的結(jié)果之一,但是艾爾布朗語(yǔ)義本身似乎并沒(méi)有引起邏輯學(xué)家足夠的重視。美國(guó)斯坦福大學(xué)的T.Hinrichs和M.Genesereth教授在文[Hinrichs&Genesereth 2006]中的研究表明,艾爾布朗語(yǔ)義與塔斯基語(yǔ)義在可判定性、邏輯后承關(guān)系等方面是不同的。
上述種種差異自然是由不同語(yǔ)義解釋造成的。一階語(yǔ)言中任何概念只要依賴于語(yǔ)義都可能會(huì)在塔斯基語(yǔ)義和艾爾布朗語(yǔ)義下有所不同。而真謂詞作為語(yǔ)義中最基本的概念之一自然會(huì)被納入到上述兩種語(yǔ)義的框架之內(nèi)。真謂詞在艾爾布朗語(yǔ)義下是否具有不同于塔斯基語(yǔ)義中的表現(xiàn)呢?這個(gè)問(wèn)題似乎在文獻(xiàn)中還沒(méi)有得到深入的研究,本文就是要想對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行初步的探索,指出艾爾布朗語(yǔ)義下的真謂詞概念確實(shí)是值得注意的。
一階語(yǔ)言中的初始符號(hào)、項(xiàng)、公式等句法對(duì)象一如往常規(guī)定。需要補(bǔ)充的是,為了使艾爾布朗語(yǔ)義不至于過(guò)于平庸,這里約定一階語(yǔ)言中個(gè)體常元不空。注意,一階語(yǔ)言中的語(yǔ)句指的是閉公式,即不含自由變?cè)墓健?/p>
我們知道,在塔斯基語(yǔ)義中,為了能對(duì)語(yǔ)句進(jìn)行賦值,必須給出一定的模型對(duì)語(yǔ)句中的非邏輯符號(hào)做出解釋,同時(shí)還必須通過(guò)指派對(duì)變?cè)付▽?duì)象。這里主要的麻煩在于,雖然語(yǔ)句的賦值獨(dú)立于指派,但是一般情況下,必須在模型和指派下對(duì)所有的公式進(jìn)行賦值,然后才能在模型下對(duì)語(yǔ)句進(jìn)行賦值。艾爾布朗語(yǔ)義就不存在這樣的問(wèn)題,我們可以直接對(duì)語(yǔ)句進(jìn)行賦值。
我們規(guī)定,對(duì)于一個(gè)一階語(yǔ)言L,只要確定L中原子語(yǔ)句的一個(gè)集合,就給出了L的一個(gè)艾爾布朗模型。在某個(gè)艾爾布朗模型M下,按如下方式規(guī)定原子語(yǔ)句的可滿足性:形如s=t的原子語(yǔ)句在M下可滿足,當(dāng)且僅當(dāng)項(xiàng)s和t作為符號(hào)串完全相同;形如Pt1…tn的原子語(yǔ)句在M下可滿足,當(dāng)且僅當(dāng)項(xiàng)s和t作為符號(hào)串完全相同。由聯(lián)接詞聯(lián)接得到的復(fù)合語(yǔ)句的可滿足性如常規(guī)定,略去。量詞語(yǔ)句的可滿足性規(guī)定如下:形如?xA的語(yǔ)句在M下可滿足,當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)L中每個(gè)閉項(xiàng)t,A(t)都在M下可滿足;形如?xA的語(yǔ)句在M下可滿足,當(dāng)且僅當(dāng)L中存在某個(gè)閉項(xiàng)t,使得A(t)在M下可滿足。
相應(yīng)于上述可滿足概念,可規(guī)定邏輯后承。如果任何滿足語(yǔ)句集∑的艾爾布朗模型也一定滿足語(yǔ)句A,那么就稱A是∑的一個(gè)邏輯后承,又可稱∑衍推出A。為明確起見(jiàn),艾爾布朗模型下的可滿足及邏輯后承概念加前綴“H-”,而塔斯基語(yǔ)義下的可滿足及邏輯后承概念加前綴“T-”。
如[Hinrichs&Genesereth 2006]文所指出,在塔斯基語(yǔ)義下,一階公式的可滿足性是半可判定的,但在艾爾布朗語(yǔ)義下,一階公式的可滿足性不是半可判定的;在塔斯基語(yǔ)義下,邏輯后承關(guān)系具有緊致性,但在艾爾布朗語(yǔ)義下,邏輯后承關(guān)系不具備緊致性;在塔斯基語(yǔ)義下,自然數(shù)結(jié)構(gòu)中的真語(yǔ)句是不能有窮可公理化的,但在艾爾布朗語(yǔ)義下,自然數(shù)結(jié)構(gòu)中的真語(yǔ)句是有窮可公理化的。
作為例子,考慮這樣一個(gè)一階語(yǔ)言,其中非邏輯符號(hào)只有一元謂詞P和個(gè)體常元a。眾所周知,Pa不是?xPx的T-邏輯后承。然而,Pa卻是?xPx的H-邏輯后承,理由是滿足?xPx的艾爾布朗模型只有{Pa}一個(gè)。再考慮一階語(yǔ)言,其中除含上述P和a外,還含一個(gè)一元函數(shù)符f。因?yàn)檫@個(gè)語(yǔ)言中的閉項(xiàng)是a、fa、ffa如此等等,所以,?xPx是集合{Pa,Pfa,Pffa,…}的一個(gè) H-邏輯后承。然而,很明顯,{Pa,Pfa,Pffa,…}的任何有窮子集都不會(huì)H-衍推出?xPx。由此可見(jiàn),與T-邏輯后承不同,H-邏輯后承不滿足緊致性。
下面轉(zhuǎn)入本文的主題:艾爾布朗語(yǔ)義下的真謂詞。為此,先規(guī)定皮亞諾算術(shù)的一個(gè)形式語(yǔ)言LN,其中除等詞=外,還含有二元謂詞Less、三元謂詞Add、Mult、一元函數(shù)符S以及個(gè)體常元0。注意,在艾爾布朗語(yǔ)義下,因?yàn)橹挥心切┩耆嗤捻?xiàng)才是相等的,所以不能使用函數(shù)符來(lái)表示加法和乘法運(yùn)算(不然的話,甚至如0+0=0這樣的語(yǔ)句在艾爾布朗語(yǔ)義都是不可滿足的)。在LN中添加一元謂詞T得到的語(yǔ)言記為。這個(gè)語(yǔ)言就是我們考慮真謂詞的一階語(yǔ)言。除非特別聲明,以下所說(shuō)項(xiàng)、公式等皆指中的項(xiàng)、公式。用記號(hào)‘A’表示公式A的哥德?tīng)枖?shù)。
這里,T不是一個(gè)普通的謂詞符,而是用來(lái)表示真謂詞的符號(hào)。那么,什么時(shí)候T才能被視作是真謂詞呢?按照塔斯基的思想,唯有下一模式對(duì)某個(gè)語(yǔ)言中的每個(gè)語(yǔ)句A都成立,才能認(rèn)為T是該語(yǔ)言的真謂詞:T‘A’當(dāng)且僅當(dāng)A([Tarski 1936],155-156)。此模式就是著名的塔斯基T-模式。此模式在塔斯基語(yǔ)義下的表現(xiàn)形式如下:
X作為T的解釋,很自然應(yīng)當(dāng)包含且只包含中所有在N與X構(gòu)成的解釋中為真的語(yǔ)句。換句話說(shuō),式子(1)應(yīng)對(duì)中每個(gè)語(yǔ)句A成立,只有這樣,T的解釋X才被認(rèn)為是的真謂詞。然而,塔斯基證明,這是不可能做到的,因?yàn)槿舨蝗?,則在中,可以構(gòu)造這樣的語(yǔ)句λ,滿足:
這樣,把λ代入到式子(1)中會(huì)導(dǎo)致矛盾。這個(gè)結(jié)論常被稱為“塔斯基定理”,而證明中所用語(yǔ)句λ因它斷定它自己不真,故相當(dāng)于說(shuō)謊者語(yǔ)句。
在此情況下,使用先前提到的語(yǔ)句λ,同樣可以導(dǎo)出矛盾。因此,在的艾爾布朗語(yǔ)義下,塔斯基定理同樣成立:不可能包含它自身的真謂詞。
這里順便指出,艾爾布朗語(yǔ)義下的塔斯基T-模式與塔斯基語(yǔ)義下的T-模式似乎并無(wú)太大的區(qū)別,但是對(duì)于[Hsiung 2009]所提出的T-模式的一個(gè)推廣,情況似乎并不明了,究竟如何在艾爾布朗語(yǔ)義下表達(dá)T-模式的這個(gè)推廣似乎是值得深入研究的問(wèn)題。
美國(guó)邏輯學(xué)家亞布魯(S.Yablo)在文[Yablo 1993]中提出了以他名字命名的悖論。這個(gè)悖論含有可數(shù)無(wú)窮多個(gè)語(yǔ)句:Y(0),Y(1),……,每個(gè)語(yǔ)句都斷定它后面的每個(gè)語(yǔ)句都不真。這些語(yǔ)句蘊(yùn)涵矛盾,這是因?yàn)榧僭O(shè)Y(0)為真,根據(jù)Y(0)所說(shuō),對(duì)于k>0,Y(k)為假。因而,一方面,Y(1)為假,另一方面,對(duì)于所有k>1,Y(k)為假。這樣,Y(1)為真,與Y(1)為假矛盾。于是,Y(0)必為假。同理,這個(gè)語(yǔ)句的其他每個(gè)語(yǔ)句都為假,因而,Y(0)又必為真,矛盾。
首先注意,語(yǔ)句集Υ是PA一致的。這是因?yàn)樵赑A中,從集合Υ的任何有窮子集都不會(huì)推出矛盾,然而PA的推演滿足緊致性定理,因此,整個(gè)Υ就是PA一致的。然而,集合Υ是PAω不一致的(見(jiàn)[Ketland 2005],299)。這一點(diǎn)可以從上一節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)塔斯基解釋不滿足Υ可以看出。因而,在塔斯基語(yǔ)義下,只有PA的非標(biāo)準(zhǔn)模型能滿足Υ。換言之,T的解釋只有包含某個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)才能使Υ中語(yǔ)句(在非標(biāo)準(zhǔn)的塔斯基語(yǔ)義下)都為真。
眾所周知,為了突破塔斯基定理的限制,塔斯基本人采用了語(yǔ)言分層的方式來(lái)規(guī)定真謂詞。事實(shí)上,僅需把T解釋為L(zhǎng)N中所有在N中為真的語(yǔ)句的哥德?tīng)枖?shù)構(gòu)成的集合X,則式子(1)一定對(duì)中任意語(yǔ)句A都成立。在這個(gè)意義上雖然不能含有它自身的真謂詞,但是它包含LN的真謂詞因而被稱為的元語(yǔ)言。
分層的想法同樣適用于艾爾布朗語(yǔ)義?;氐较惹疤岢龅陌瑺柌祭收Z(yǔ)義中的底模型M。注意,M中不含任何帶真謂詞符的語(yǔ)句,因此T在M中實(shí)際被解釋為空謂詞。但是,若規(guī)定M1是M與所有使得M?HA成立的語(yǔ)句T‘A’的并集,則對(duì)的任意語(yǔ)句A,都有,當(dāng)且僅當(dāng)M?A。特別地,對(duì)LN的語(yǔ)句,有,當(dāng)且僅當(dāng)M1?A。因此同樣包含了這樣的T,它被解釋為L(zhǎng)N的真謂詞。
對(duì)語(yǔ)言進(jìn)行分層規(guī)定真謂詞的做法歷來(lái)為學(xué)者所詬病,其中毛病之一如克里普克指出,這種做法無(wú)法對(duì)超窮的層次進(jìn)行規(guī)定(見(jiàn)[Kripke 1975],59~61)??死锲湛伺u(píng)的要點(diǎn)在于超窮層次要求對(duì)之前層次的真謂詞外延進(jìn)行累積,但真謂詞的外延累積會(huì)導(dǎo)致矛盾。這一點(diǎn)是熟知的事實(shí)。此處,我們說(shuō)明類似的累積在艾爾布朗語(yǔ)義也同樣導(dǎo)致矛盾,甚至無(wú)需等到超窮層次,這種矛盾在第二層次就會(huì)產(chǎn)生。
為此,我們規(guī)定M2是M1與所有使得M1?HA成立的語(yǔ)句T‘A’的并集??紤]說(shuō)謊者語(yǔ)句λ,因?yàn)門‘λ’不在M中,所以,M?Hλ。由此,T‘λ’在M1中,所以,M1?Hλ不成立。根據(jù)M2的規(guī)定,T‘λ’不在M2中。但由此由M1累積出來(lái)的,T‘λ’必在M1中,這就出現(xiàn)矛盾了。由此可見(jiàn),在的艾爾布朗語(yǔ)義中,模型如果按累積規(guī)定下去至多到第一個(gè)層次就必須終止。
能使層次一直進(jìn)行下去的辦法主要有兩種,一種是按克里普克的歸納構(gòu)造方法,修改模型上的賦值引入真值空缺(見(jiàn)[Kripke 1975]);另一種就是按古普塔和赫茲伯格的修正理論,在構(gòu)造模型的時(shí)候不進(jìn)行累積只進(jìn)行修正(見(jiàn)[Gupta 1982]和[Herzberger 1982])。本文限于經(jīng)典邏輯,所以只考慮第二種辦法。
在艾爾布朗語(yǔ)義中,可這樣來(lái)規(guī)定不具累積效應(yīng)的模型:以M作為起點(diǎn),設(shè)之為;然后,對(duì)任意序數(shù)α,規(guī)定就是所有使得成立的語(yǔ)句T‘A’的并集;最后,對(duì)極限序數(shù)α,規(guī)定就是前面所有階段的下極限,也就是說(shuō)包含語(yǔ)句A,當(dāng)且僅當(dāng)存在一個(gè)小于α的序數(shù)γ,使得對(duì)任意大于γ但小于α的都包含A。通過(guò)這樣的規(guī)定,我們就不難在艾爾布朗語(yǔ)義中展開(kāi)修正理論了。
前面的分析總結(jié)起來(lái),有以下幾點(diǎn):塔斯基T-模式在艾爾布朗語(yǔ)義中的表達(dá)類似于塔斯基語(yǔ)義中的表達(dá),而且使用說(shuō)謊者悖論同樣能夠在艾爾布朗語(yǔ)義中得到塔斯基定理;亞布魯悖論在塔斯基非標(biāo)準(zhǔn)模型中可以得到滿足,但是在艾爾布朗語(yǔ)義中卻是不可滿足的;語(yǔ)言分層的思想在(經(jīng)典)塔斯基語(yǔ)義中到第ω階段一般情況下不能繼續(xù),但在艾爾布朗語(yǔ)義中甚至到第二階段就不得不終止。
可以看到,艾爾布朗語(yǔ)義下的真理論與塔斯基語(yǔ)義下的真理論既有共通之處,又有某些讓人感興趣的差異。當(dāng)然,這個(gè)對(duì)照分析還比較初步,我們主要的目的是拋磚引玉,希望引起讀者注意,艾爾布朗語(yǔ)義下的真理論本身還是有許多問(wèn)題值得考慮的。
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