¿Dónde nos han fallado las matemáticas hasta ahora?

Un punto hecho por Aristóteles, y aparentemente ignorado por demasiados desde entonces, es que la lógica depende de las premisas, que son declaraciones. Una ecuación matemática es una declaración. Por lo tanto, si escribo F = ma, lo que estoy diciendo es que la fuerza es igual al producto de la masa por la aceleración. Hay dos ventajas de escribir enunciados matemáticos como ecuaciones. La primera es que invariablemente ocupan menos espacio y son más claros. Si no me crees, busca algunos de los razonamientos de Aristóteles. Realmente inventó las matemáticas discretas, pero como el álgebra aún no se había inventado, escribió en oraciones, y los argumentos pronto se complican. El segundo es que son más fáciles de manipular.

Sin embargo, como señaló Aristóteles, tal manipulación no puede sacar nada que no estaba allí. (Por supuesto, puede hacerlo más obvio y aclarar lo que nunca hubiera pensado sin hacer los cálculos, sin embargo, lo que sea que termine tenía que estar inherentemente allí). El resultado neto de eso es que los resultados de cualquier El argumento matemático depende de la validez de los supuestos / premisas en los que se basa. En la jerga informática más antigua, “Basura adentro, basura afuera”.

Gracias por el A2A:

Como cualquier herramienta, es el uso lo que es un fracaso o un éxito. Dicho esto, el mayor problema causado por la disciplina en sí es el concepto de que el mundo es matemático. Esta confusión entre una herramienta de modelado y lo que esa herramienta modela conduce a enormes errores.

Primero, es crucial comprender que consideramos a los humanos más inteligentes que las computadoras , aunque las computadoras son miles de veces más rápidas y más precisas. Incluso vemos a personas con discapacidad mental que apenas pueden atarse los zapatos que se muestran capaces de hazañas de las matemáticas que las personas normales apenas pueden comprender.

Obviamente, por lo tanto, hay otro tipo de intelecto que reconocemos como superior y que aparentemente la genética ha seleccionado por encima de la habilidad matemática pura. Sabemos esto porque sabemos que los cerebros humanos son capaces de mejores habilidades matemáticas cuando se sacrifican ciertas otras facultades.

Personalmente, diría que el intelecto clave podría llamarse razonamiento. Es una combinación de categorización jerárquica y conexión “analógica” o metafórica. Es lo que podríamos llamar una búsqueda de amplitud versus profundidad y explicaría la naturaleza de compensación de las matemáticas y otros intelectos. (sí, me doy cuenta de que esta armonía de opuestos es muy taoísta, demandame)

Imagine a una persona viendo los cables y transformadores de un sistema de energía por primera vez. Podrían centrarse en los dispositivos físicos como la fuente de todos los fenómenos eléctricos, pero esa visión no es correcta. De esta misma manera nos hemos centrado en las matemáticas porque es más fácil de ver que los otros tipos de razonamiento que conducen a la comprensión y el descubrimiento científico.

Si tuviéramos que mirar un motor, existen las partes físicas y el combustible combinado que realmente hacen funcionar un automóvil y ninguno de los dos cumple la tarea. A menudo pensamos más en el auto que nos lleva a lugares que en el combustible a pesar de que juegan un papel igual. Sin embargo, hay una sutileza en esta igualdad. El combustible pertenece dentro de la maquinaria, no fuera de ella.

Del mismo modo, la creatividad y la metáfora son un crecimiento y una expansión (búsqueda de ancho) que deben estar rodeados por la maquinaria guía de la lógica que es más reductiva, lineal y jerárquica. (búsqueda en profundidad)

Le pregunté dónde falla, ¡quiero detalles!

Hay dos fuentes históricas principales en las que se saca a la luz el error de las matemáticas y su fracaso, por supuesto, radica en su absoluta necesidad de abstracción y metáfora. El teorema de incompletitud de Godel y el teorema de indefinibilidad de Tarski apuntan directamente a él de una manera muy “rigurosa” y muy concisa, respectivamente.

La mejor lectura sobre este tema es Gödel, Escher, Bach por Douglas Hofstadter.

El punto es que las matemáticas se rompen de varias maneras porque las entradas pueden ser absurdas. Si bien el cero es una herramienta valiosa de las matemáticas, no tiene realidad física, por lo que tenemos que programar alrededor de cosas como dividir por cero errores en las computadoras.

Además, el mayor problema con la lógica en sí es la fe requerida. Cuando probamos la capacidad de una persona con la lógica, le damos cosas que se otorgan como verdad, pero en realidad muchas verdades garantizadas han sido falsedades y, por lo tanto, las personas “lógicas” que tratan con ellas se equivocaron como lo hace una computadora cuando le das malas instrucciones.

Un buen ejemplo de esto es pedirle a un niño que resuelva la pregunta de qué ocurre cuando una fuerza irresistible se encuentra con un objeto inamovible. Ya hay un error lógico inherente a la pregunta, pero la mayoría de los niños aún intentarán resolver la pregunta cuando la respuesta sea que, lógicamente, no se puede resolver, por lo que usar la lógica en el problema es en sí misma una lógica defectuosa.

Las versiones más complejas de este problema también confunden a los adultos, pero los adultos simplemente se pierden en bucles de largos conjuntos creativos de intentos fallidos para resolver un problema sin solución.

Por ejemplo, un adulto podría simplemente tratar de insistir en que en el marco de la fuerza imparable (A), en realidad es un objeto inamovible y, por lo tanto, dado que el otro objeto se está moviendo, no puede ser otro objeto inamovible ni se afirma que es imparable. fuerza en cualquier marco. Por lo tanto, en el marco de la fuerza imparable (A), gana automáticamente. Del mismo modo, en el marco del objeto inmóvil (B) se ve a sí mismo como una fuerza imparable y, dado que el otro objeto es estacionario, obviamente no es otra fuerza imparable, ni en ningún marco se afirma que sea un objeto inamovible, por lo que en su propio marco (B) el objeto inamovible es el claro ganador.

Todo lo que he hecho aquí es posponer la resolución del problema y, si te das cuenta de esto y me presionas, construiré una adición de tonterías para retrasar el problema o te diré que hay es una forma de seleccionar qué fotograma es más preciso. ¡Obviamente, el marco desde el que calcula es el marco que tiene prioridad! (dicho en un tono supercilio confiado) Esto suena fantástico desde el principio, pero si bien esto resuelve el problema, falsifica mi afirmación inicial de que hay un objeto inamovible y una fuerza imparable en primer lugar.

Una analogía a este tipo de bucle lógico tiene lugar en casi todas las discusiones sobre una religión.

La lógica y, por lo tanto, las matemáticas son como los ouroboros, ya que es la serpiente la que se come a sí misma. Se puede extender hasta el punto de destruirse porque no puede subsistir solo.

Las matemáticas nos fallan porque es atractivo mirar solo el aspecto más evidente y obvio de una cosa y pensar que es todo, pero un motor sin combustible está muerto y no tiene valor. Las matemáticas sin razón son muertas y sin valor.

La metafísica es el combustible que algunos simplemente tiran como inútil mientras que otros sumergen todo el motor y lo encienden, haciéndolo pedazos. “Meta” significa acerca de y son las conexiones las que impulsan el impulso de hacer matemáticas. Es la metáfora que conecta la herramienta de modelado con la que se modela.

Se le puede pedir a un niño que resuelva un problema de palabras y establezca un conjunto de ecuaciones maravillosamente complejas y autoconsistentes que resuelve perfectamente pero que aún puede resolver todo el problema absolutamente mal. Un niño a menudo insiste con enojo en que tiene razón porque ha hecho todas las matemáticas perfectamente. Esto se debe a que no puede entender el meta. Ha fallado en la forma en que fallan las computadoras. Él demuestra, a través del fracaso, la esencia de la superioridad del intelecto humano sobre el intelecto informático; razonar sobre la lógica.

Él muestra cómo las matemáticas, una herramienta, nos fallan.

La matemática es una herramienta, como un martillo o una sierra. Las matemáticas han “fallado” cuando se aplican a problemas que no son susceptibles de razonamiento cuantitativo. Estos incluyen la ética, la religión, muchos tipos de expresión creativa humana, etc.

Incluso en estas áreas, las matemáticas a menudo pueden proporcionar ideas útiles. Reglas rigurosas de la lógica se aplican igualmente a la filosofía y las matemáticas. El análisis cuantitativo puede ayudar a proporcionar información sobre el impacto de diferentes opciones éticas.

También es cierto que las matemáticas continúan evolucionando y creciendo. Hace 50 años, las matemáticas proporcionaban pocas herramientas para comprender los sistemas caóticos (dinámica de fluidos, sistemas climáticos, etc.). Hoy ha evolucionado una rama completamente nueva de las matemáticas que proporciona herramientas útiles para comprender mejor el “caos”, tanto en la naturaleza como en el mundo creado por el hombre.

En mi opinión, las fallas no están en las matemáticas per se, sino en la falla en reconocer dónde las matemáticas proporcionan una perspectiva fructífera y valiosa y dónde no.

Con Matemáticas, ¿quieres decir nuestra versión actual de Matemáticas? entonces mi respuesta es sí, lo ha hecho.
Las matemáticas han sido sobre conveniencia y aceptación. Claro, es ‘como’ el lenguaje de Dios y ciertamente ha sido clave para probar lo que de otra manera solo se observó y no se probó. Tomemos dos ejemplos:

1. División por 0: a pesar de toda su lógica, las Matemáticas no pueden responder a esta porque ve los números linealmente mientras son de naturaleza circular. En realidad, no hay diferencia entre cero e infinito y todos los números son solo puntos en la circunferencia de un círculo enorme. Si se imagina esto, la conveniencia de que las Matemáticas se mantengan en> 2 es mayor que 1, superpuesta al infinito es mayor que cero se verá frustrada. Las matemáticas convenientemente dicen que la división por cero es ‘No definida’.

2. Números ‘irracionales’: me parece que se agregan algunas emociones para hacer ciertos números ‘irracionales’. ¿Una división compleja produce un número racional que no tiene un recuento decimal fijo? Creo que para esto Matemáticas necesita desafiarse a sí misma para responder la pregunta: ¿Debería cada ecuación producir una respuesta como un número racional X / Y? ¿No puede una ecuación en sí misma ser una respuesta? Los números irracionales son un intento de Mathematics para hacerse fácilmente comprensible y mantener viva su lógica de “respuesta”.

Entonces, cada vez que revise los libros de Matemática 1-5, cuando Mathematics intente usar inteligentemente respuestas en inglés como ‘No definido’, ‘No apropiado’ o ‘Irracional’, comprenda que las Matemáticas han fallado allí.

Como muchos de los otros han señalado, su pregunta es un poco injusta. Sin embargo, hay algunos lugares donde las matemáticas se han utilizado en aplicaciones y, aunque creemos que tenemos los supuestos correctos, no es extremadamente útil. La predicción del clima es un ejemplo fascinante.

Parece que tenemos una buena comprensión de las ecuaciones que definen cómo evoluciona el clima con el tiempo. Sin embargo, estas ecuaciones son “caóticas”, lo que significa que condiciones iniciales ligeramente diferentes pueden conducir a efectos muy diferentes en el futuro. Incluso con todo el poder computacional de las supercomputadoras más fuertes de la tierra, solo podemos predecir con precisión el clima durante unos días, y no es porque no comprendamos los factores involucrados en cómo cambia el clima.

La mejor fuente no técnica que he encontrado para esto es el libro de Nate Silver, The Signal and the Noise. Habla sobre cómo es posible predecir el clima con alta precisión durante largos períodos de tiempo, pero es muy difícil predecir el clima. También tiene una sección sobre predicción de terremotos que puede encontrar interesante. Nosotros, como humanos, tampoco somos muy buenos en eso, pero podemos aproximarnos a cuántos terremotos de cierta escala ocurrirán en los próximos 500 años.

Nada de esto es realmente un fracaso de las matemáticas. De hecho, es sorprendente que existan ecuaciones tan caóticas en la naturaleza y que puedan describirse matemáticamente.

En términos de esfuerzo matemático gastado versus resultados obtenidos, diría que la aplicación menos exitosa de las matemáticas ha sido en economía. Se emplean enormes cantidades de trabajo, pero las teorías económicas están por todas partes y ninguna de ellas es realmente satisfactoria a escala mundial. En parte, esto se debe a que la economía se enreda con la ideología política.

Hay aspectos de la vida para los que es difícil construir modelos matemáticos, por lo que no lo intentamos. Las matemáticas son excelentes en física, química, astronomía y todas las ciencias duras. No es bueno en política, religión, ética, arte, música ni nada relacionado con el corazón humano.

La matemática nos falla al representar el significado más profundo de la vida, el propósito de ella, esos intrincados hilos que nos dan la capacidad de ser humanos.

No todo es lógica. Hay un dominio, más allá de él. Solo cuando uno trasciende esta limitación de la lógica, uno puede ver la luz.

Esta es solo otra perspectiva: las matemáticas son una de las mejores cosas (si no, la mejor) que nos sucedió, pero no lo es todo.

Sin ofender a los matemáticos. Siempre soy un fanático.

Las matemáticas se pueden describir mejor como el ‘Lenguaje de las Ciencias’.

Un lenguaje es para siempre, su vocabulario siempre se puede ampliar para explicar nuevos conceptos. Si hoy hay cosas que no se pueden explicar matemáticamente, no es porque las Matemáticas hayan fallado, probablemente sea porque los científicos que estudian el mundo carecían de imaginación para llevar el idioma al siguiente nivel.

Las matemáticas no nos fallan. No usamos las matemáticas correctamente al hacer suposiciones injustificadas sobre el mundo real.

No solo estoy siendo pedante aquí. El punto es que si usamos las matemáticas y encontramos una respuesta incorrecta, deberíamos reconsiderar nuestras suposiciones, en lugar de decidir que no usaremos las matemáticas.

Las matemáticas comenzaron fallando en Filosofía (Pitágoras se atornilló por surds, Frege por el teorema de Godel) antes de pasar a generar resultados imposibles para todas las Ciencias Sociales, comenzando desde Lingüística / Filología y bajando a Teoría Política y Economía.
Ahora tenemos una noción de P & NP, lo que es efectivamente computable dentro de la vida del Universo y lo que no lo es, y resulta que prácticamente todas las afirmaciones de tipo ‘Artes Liberales’ están en el lado equivocado del ‘límite de Beenakker’.
En lo que Math es mejor es en arruinar programas de investigación matemática más antiguos.

Usted pregunta si hay “hechos y observaciones” que no obedecen los principios de las matemáticas. Seguro. Excepto que aparece un nuevo nivel más alto de generalidad de Mathis y muestra que era como si, por supuesto, las intuiciones matemáticas sobre la realidad están equivocadas.
Si tomamos el platonismo matemático de Tegmark, podemos demostrar fácilmente, usando matemáticas de pregrado, que debe estar equivocado. El universo no puede ser una construcción esencialmente matemática. No si evolucionamos por selección natural. Vide- Landsburg vs Dawkins- una debacle autoinfligida.

Una cosa en la que las matemáticas básicas fallan es que parece ser incapaz de explicar la causalidad . La causalidad puede ser una artimaña, pero por ahora supongamos que las cosas causan que sucedan otras cosas, y que hay una relación allí.

La relación matemática F = ma no explica la causalidad tal como la entiendo.

Presumiblemente, la fuerza vino primero y la aceleración después . Presumiblemente. ¡Pero no lo sabemos porque la ecuación no nos dice!

Quizás la física de nivel superior matemática tenga mejor en cuenta la causalidad.

Sin embargo, las ecuaciones matemáticas simples (quizás toda la mecánica newtoniana) no parecen explicarlo.

Una ecuación en términos matemáticos significa que dos cantidades son simultáneamente iguales. Pero, sabemos que esto no puede ser exactamente cierto en el mundo real. Si fuera cierto, entonces quizás nuestra concepción física de la causalidad es, por lo tanto, errónea.

Como otros han sugerido, las matemáticas no fallan, las ciencias que lo usan para modelar cosas sí lo hacen.
Einstein, Geometría y Experiencia

en cuanto las proposiciones de las matemáticas se refieren a la realidad, no son ciertas; y hasta donde están seguros, no se refieren a la realidad.

Las matemáticas proporcionan constantemente éxitos y fracasos con aspectos de probabilidad y aproximaciones.

La probabilidad es solo eso: solo da un resultado probable.

Una aproximación es solo eso: solo da un resultado aproximado.

Algunas veces esos resultados son correctos; A veces se equivocan.

Esto significa que no son perfectos y, a veces, nos fallan, aunque ayudan de muchas maneras.

Sin embargo, se puede argumentar que no nos fallan porque esperamos sus resultados, dependiendo de cómo se defina “falla”.

Las matemáticas no “explican el mundo” en absoluto.

Es completamente independiente del mundo. La matemática es nuestro juego de herramientas de construcción de modelos. Pero lo que hace el trabajo de explicar el mundo es la ciencia basada en la observación. Lo que usamos ese juego de herramientas para construir.

Por lo tanto, no tiene sentido decir que el mundo no obedece las matemáticas. Todo lo que puede decir es que un modelo matemático particular se aplicó incorrectamente.

Incluso algo tan simple como la suma puede “fallar” si se aplica incorrectamente.

Por ejemplo, si viajo a 20 metros por segundo (m / s) y voy 20 m / s más rápido, voy a 40 m / s. Si voy a 299 792 458 m / sy voy 20 m / s más rápido, voy … bueno, todavía a 299 792 458 m / s. No es que la adición realmente haya fallado. Es que la adición era la forma incorrecta de intentar modelar la aceleración a velocidades relativistas.

Por cierto: estoy de acuerdo con Ernest W. Adams en que la economía es un campo que es notorio para las personas que aplican incorrectamente modelos matemáticos simplistas a una realidad demasiado compleja.

Yo diría firmemente que las matemáticas no explican nada. Sin embargo, modela el mundo a niveles sorprendentes de detalle y permite tomar decisiones sobre la base de ese modelo. En casos como el álgebra booleana, por ejemplo, también permite el análisis lógico de un problema aparentemente intratable y completamente confuso.
De eso deduciría que las matemáticas nunca fallan. Si la respuesta que da es incorrecta es porque no entendemos el problema lo suficiente como para crear un modelo adecuado.

No estoy seguro de que pueda decir que “las matemáticas nos han fallado”, sino que hemos tenido ideas poco realistas sobre lo que pueden hacer las matemáticas.

El más grande del siglo pasado fue el fracaso del programa de certeza matemática de Hilbert. Esto se demostró en el teorema de incompletitud de Godel.
Hilbert pensó que todos los problemas bien planteados deberían poder resolverse. Godel demostró que
En cualquier lenguaje formal que sea consistente de tal manera que las proposiciones siempre puedan estar bien planteadas, hay un número infinito de proposiciones indecidibles.

Las matemáticas no nos han fallado, obviamente a lo largo de la historia de cualquier estudio se han cometido muchos errores, desde pruebas falsas hasta modelos inexactos. Creo que el gran fracaso en las matemáticas que continúa hoy es la educación matemática, no el nivel universitario, en su mayor parte está bien si un estudiante está bien motivado, en el nivel secundario, aunque la educación matemática ha fallado a mucha gente. Muchas personas salen de la escuela secundaria apenas entendiendo qué son las matemáticas y pensando en las matemáticas como una especie de ejercicio mental no penetrable. Hay generaciones de personas que tienen miedo a las matemáticas o simplemente son hostiles a ellas. Por supuesto, no todas las personas son así, ya que todos los nuevos estudiantes de matemáticas existen cada año, pero este miedo y hostilidad hacia las matemáticas para mí muestra un fracaso en la forma en que educamos las matemáticas a muchos jóvenes.

No diría que las matemáticas nos han fallado. Diría que hemos subestimado drásticamente las dificultades de modelar la naturaleza humana. Sin embargo, el problema es al menos reconocido.
Sabemos que si usamos cada vez más datos y computadoras cada vez más potentes para modelar el clima, obtendremos alguna mejora en el pronóstico. Pero nos hemos dado cuenta de que lo mismo no será necesariamente cierto para los pronósticos económicos.

Tal cosa no es posible.

Si el cálculo que hiciste para calcular algo da un resultado incorrecto, significa que no pudiste usar las matemáticas, ya sea cometiendo un error en las matemáticas o usando las matemáticas incorrectas.

Hay observaciones que no se pueden modelar exactamente con las matemáticas que tenemos hoy. Uno clásico es el problema de los tres cuerpos.