El Teorema de indecidibilidad de Church (1936): Formulación y presentación de las ideas principales de su prueba

Resumen

El Teorema de indecidibilidad de Church es uno de los resultados meta-teóricos de mediados de la tercera década del siglo pasado, que junto a otros teoremas limitativos como los de Gödel y Tarski, han generado todo un sinfín de reflexiones y análisis tanto en el marco de las ciencias formales, esto es, la matemática, la lógica y la computación teórica, como fuera de ellas, en especial la filosofía de la matemática, la filosofía de la lógica y la filosofía de la mente. Nos proponemos, como propósito general del presente artículo, formular el Teorema de indecidibilidad de Church y presentar las ideas principales de su demostración. Para llevar a cabo el primer objetivo necesitamos introducir y explicar las nociones de función recursiva y la numeración de Gödel, que permitirán enunciar de manera formal y rigurosa el Teorema de Church. Luego que enunciemos el Teorema de indecibilidad de Church de manera formal y rigurosa, pasaremos a presentar las ideas principales de la prueba del Teorema de indecidibilidad de Church para la Lógica de primer orden, en la cual se utiliza el sistema axiomático de Robinson para la aritmética y cuatro hechos sobre él mismo: (a) En el sistema de Robinson para la aritmética las funciones recursivas son representables, (b) El sistema de Robinson es indecidible, (c) El número de axiomas propios del sistema de Robinson es finito y (d) El cálculo lógico del sistema de Robinson es igual (formalmente) al cálculo de la lógica de primer orden.

Abstract

Church's Undecidability Theorem is one of the meta-theoretical results of the mid-third decade of the last century, which along with other limiting theorems such as those of Gödel and Tarski have generated endless reflections and analyzes, both within the framework of the formal sciences, that is, mathematics, logic and theoretical computation, as well as outside them, especially the philosophy of mathematics, philosophy of logic and philosophy of mind. We propose, as a general purpose of this article, to formulate Church's Undecidability Theorem and present the main ideas of its demonstration. In order to carry out the first objective, we need to introduce and explain the notions of recursive function and numbering used by Gödel, which will allow to formally and rigorously enunciate Church's Theorem. After we enunciate Church's Theorem of Unspeakability in a formal and rigorous manner, we will present the main ideas of the proof of Church's Undecidability Theorem for First Order Logic, which uses Robinson's axiomatic system for arithmetic and four facts about himself: (a) In Robinson's system for arithmetic recursive functions are representable (b) Robinson's system is undecidable, (c) The number of axioms proper to the Robinson system is finite and (d ) The logical calculation of the Robinson system is equal (formally) to the calculation of the first-order logic.