Las matemáticas son un ejemplo del hecho de que no toda la realidad es realidad física. Las matemáticas son parte de la realidad; no se deriva de ella, ni es trascendente a ella.
Dejame explicar. Las matemáticas son una disciplina convincente que muestra claramente que no se puede obtener todo el conocimiento mediante la observación del mundo físico. Las matemáticas demuestran de manera concluyente que la física está incompleta; que no cubre toda la realidad o todo el conocimiento (a menos que tome el camino trivial de definir las matemáticas como parte de la física).
Este es un argumento sutil, y paso muchas páginas en él en mi libro Ahora: La física del tiempo. Aquí hay una cita directa de ese libro que presenta el tema:
——- cita de Ahora: La Física del Tiempo ———
- Martin Heidegger interpreta el significado como ser. ¿Qué significa esto?
- ¿Qué significa sentirse elegido?
- ¿En qué medida nuestra visión del futuro altera nuestra percepción del presente?
- Basado en la teoría de la evolución, los individuos solo hacen contribuciones a la especie si el individuo deja descendencia. Si es así, ¿cuál es el punto de nuestras vidas cuando no estamos generando descendencia?
- Considerando el trilema de Munchhausen / Agripa y la paradoja socrática, ¿qué se supone que debo pensar?
Los antiguos griegos creían (esa es la palabra correcta) que para los números, solo existían los enteros. Sostenían que esta verdad era evidente por sí misma. Pensaron que todos los demás números podrían escribirse como fracciones, relaciones de enteros, como 22/7. A Pitágoras se le dio crédito por descubrir que los tonos de la música son tales proporciones; una “octava” significa un factor exacto de 2 (en la longitud de una cuerda vibrante). Se llama una octava porque abarca ocho notas. Una quinta parte de la música, que abarca cinco notas, provino de un factor de longitud de cuerda de 3/2. Un cuarto fue un factor de 4/3.
Entonces sucedió algo sorprendente, no solo para la historia de las matemáticas, sino también para la comprensión humana de la realidad. Los pitagóricos, alrededor del año 600 a. De JC, descubrieron que [math] \ sqrt {2} [/ math] no se podía escribir como una proporción de números enteros. Como resultado, llamaron irracional a [math] \ sqrt {2} [/ math]. No racional. Loco.
Esto puede sonar como un asunto matemático arcano, pero piénsalo. ¿Cómo puedes estar seguro de que esa afirmación es cierta? Después de todo, [math] \ sqrt {2} [/ math] no es un número particularmente extraño; es la longitud de la hipotenusa de un triángulo rectángulo cuyos brazos tienen cada uno la longitud 1. La medida física no podría concluir que el número sea irracional. Nunca podrías probar todas las combinaciones de enteros posibles. Supongamos que te dijera que [math] \ sqrt {2} [/ math] = 1,607,521 dividido por 1,136,689. No lo hace, pero esa fracción está muy cerca. Intentalo; hacer la división en su calculadora y luego cuadrarla. O utilizar una hoja de cálculo.
Al descubrir la naturaleza irracional de [math] \ sqrt {2} [/ math], los pitagóricos dieron un gran paso en el reconocimiento de la realidad del conocimiento no físico …
Al menos [math] \ sqrt {2} [/ math] podría construirse usando un borde recto y una brújula. Como ya he dicho, es la longitud de la hipotenusa de un triángulo rectángulo con brazos de una unidad. Pero la relación entre la circunferencia de un círculo y su diámetro, el número al que llamamos pi, no podría construirse así. Resulta ser incluso más extraño que [math] \ sqrt {2} [/ math]; Lo llamamos trascendental , como en la meditación trascendental.
Un hecho aún más sorprendente sobre la irracionalidad de algo que demuestra lo extraordinario que es este hecho es que se descubrió una sola vez en la historia de la civilización. Todas las demás declaraciones de este hecho en todo el mundo pueden rastrear el origen de su conocimiento hasta el trabajo de los matemáticos griegos.
—— final de la cita de Ahora: La Física del Tiempo ———
Mi conclusión básica es que las matemáticas son de hecho parte de la realidad, pero no son parte de la realidad de la física. Hay otros conceptos que sostengo que no son parte de la física; muchos de ellos se encuentran en lo que podríamos llamar el reino espiritual. Incluyo empatía (aunque sé que Richard Dawkins no estaría de acuerdo; él lo atribuye a la física de la supervivencia). La física es de hecho incompleta.
¿Es 2 + 2 = 4 en todos los universos posibles? Sí; Las matemáticas son parte de la realidad, y esa fórmula es parte de ella.
[Estoy evitando específicamente la discusión de los axiomas de Peano, utilizados para probar que 2 + 2 = 4. Estos axiomas no dependen del universo; se les puede negar, pero también se les puede negar en nuestro universo. En cualquier universo en el que se asuman los axiomas de Peano, tendremos 2 + 2 = 4.
Si desea una respuesta diferente, le recomiendo la novela de Carl Sagan, Contact . En esta novela, como verán (alerta de spoiler), los súper alienígenas estaban tan avanzados que pudieron alterar el valor de π. Ese maravilloso aspecto de la novela fue eliminado en la película, desafortunadamente; Me encantó ese concepto porque demostró que los extraterrestres estaban tan avanzados que podían lograr algo que considero fundamentalmente imposible. En el mundo de Sagan, los alienígenas podrían cambiar 2 + 2 para ser iguales a otra cosa. Pero eso es ciencia ficción, no ciencia, no matemáticas.