Kurt Gödel

Kurt Gödel
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Kurt Gödel
Nacimiento 28 de abril de 1906
Brünn (Brno) Bandera de Imperio austrohúngaro  Imperio austrohúngaro
Fallecimiento 14 de enero de 1978
Princeton, Bandera de Estados Unidos EE. UU.
Residencia Austria, EE. UU.
Campo Matemáticas, filosofía
Instituciones Instituto de Estudios Avanzados de Princeton
Alma máter Universidad de Viena
Supervisor doctoral Hans Hahn
Conocido por Teorema de incompletitud de Gödel
Premios
destacados
Premio Albert Einstein (1951)
Cónyuge Adele Porkert

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Firma de Kurt Gödel

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Kurt Gödel o también Kurt Goedel (en alemán [ˈkʊʁt ˈɡøːdəl]), (28 de abril de 1906 Brünn, Imperio austrohúngaro, actual República Checa – 14 de enero de 1978, Princeton, Estados Unidos) fue un lógico, matemático y filósofo austriaco- estadounidense.[1]

Reconocido como uno de los más importantes lógicos de todos los tiempos, el trabajo de Gödel ha tenido un impacto inmenso en el pensamiento científico y filosófico del siglo XX. Gödel, al igual que otros pensadores como Gottlob Frege, Bertrand Russell, A. N. Whitehead y David Hilbert intentó emplear la lógica y la teoría de conjuntos para comprender los fundamentos de la matemática. A Gödel se le conoce mejor por sus dos teoremas de la incompletitud, publicados en 1931 a los 25 años de edad, un año después de finalizar su doctorado en la Universidad de Viena.

El más célebre de sus teoremas de la incompletitud establece que para todo sistema axiomático recursivo auto- consistente lo suficientemente poderoso como para describir la aritmética de los números naturales (la aritmética de Peano), existen proposiciones verdaderas sobre los naturales que no pueden demostrarse a partir de los axiomas. Para demostrar este teorema desarrolló una técnica denominada ahora como numeración de Gödel, la cual codifica expresiones formales como números naturales.

También demostró que la hipótesis del continuo no puede refutarse desde los axiomas aceptados de la teoría de conjuntos, si dichos axiomas son consistentes. Realizó importantes contribuciones a la teoría de la demostración al esclarecer las conexiones entre la lógica clásica, la lógica intuicionista y la lógica modal.

Vida

Infancia

Kurt Friedrich Gödel nació el 28 de abril de 1906 en Brünn, la capital de la Moravia Austrohúngara (actualmente Brno, República Checa) en una familia de etnia germana acomodada, compuesta por Rudolf August Gödel, hombre de negocios y administrador de una fábrica de textiles, y Marianne Gödel (nacida Handschuh), una mujer educada y culta quien permaneció cercana a Gödel durante toda su vida, (tal como puede observarse en la extensa correspondencia entre ambos).[4]

Gödel que hablaba muy poco el checo se convirtió automáticamente en checoslovaco a la edad de 12 años tras la caída del Imperio austrohúngaro al final de la Primera Guerra Mundial. Posteriormente le contó a su biógrafo John W. Dawson que durante ese tiempo se sentía como un "exiliado austríaco en Checoslovaquia" ("ein Österreicher im Exil in der Tschechoslowakei"). Decidió convertirse en ciudadano austríaco a la edad de 23 años. Cuando la Alemania nazi anexionó Austria Gödel automáticamente se convirtió en ciudadano alemán a la edad de 32 años. Después de la Segunda Guerra Mundial, a la edad de 42 años, se convirtió en ciudadano estadounidense.

En su familia, al joven Kurt lo llamaban Herr Warum (Sr. Por qué) debido a su insaciable curiosidad. La única excepción a una infancia sin incidentes fue el que a partir de los cuatro años Kurt sufrió quebrantos de salud y fiebres reumáticas, de las cuales se recuperó completamente, pero quedó convencido para el resto de su vida de que su corazón había sufrido un daño permanente.

Asistió a la escuela primaria y secundaria en idioma alemán en Brno de la cual se graduó con honores en 1923 y sobresalió en matemáticas, idiomas y religión. En el transcurso de su adolescencia Kurt estudió, entre otras materias, la Teoría de los colores de Goethe, críticas de Isaac Newton y la obra de Immanuel Kant.

Estudios en Viena

A la edad de 18 años Kurt se reunió con su hermano mayor Rudolf (nacido en 1902) e ingresó en la Universidad de Viena. Para entonces ya dominaba las matemáticas a nivel universitario y aunque en un principio pretendió estudiar física teórica, también asistió a cursos de filosofía impartidos por Heinrich Gomperz y de matemáticas. Durante este período adoptó ideas del empirismo matemático, leyó los Metaphysische Anfangsgründe der Naturwissenschaft (Fundamentos metafísicos de la ciencia natural) de Kant, y aunque él mismo no fue un positivista lógico participó en reuniones del Círculo de Viena con Moritz Schlick, Hans Hahn y Rudolf Carnap, siendo estos dos últimos de quienes aprendió lógica. Después estudió también la teoría de los números, y fue el asistir a un seminario dirigido por Schlick, en el cual se estudiaba el libro Introducción a la lógica matemática de Bertrand Russell, lo que lo motivó a interesarse por la lógica matemática.

El asistir a una conferencia de Hilbert sobre la completud y la consistencia de los sistemas matemáticos podría haber sido lo que decidió el curso de su vida. En 1928 Hilbert y Wilhelm Ackermann publicaron los Grundzüge der theoretischen Logik ( Principios de lógica teórica), una introducción a la lógica de primer orden en la cual se planteaba el problema de la completitud: “¿Son suficientes los axiomas de un sistema formal para derivar cada una de las proposiciones verdaderas en todos los modelos del sistema?” Este fue el tema elegido por Gödel para su disertación doctoral. En 1929, a la edad de 23 años, completó su disertación bajo la supervisión de Hans Hahn, en la cual Gödel estableció la completud del cálculo de predicados de primer orden (este resultado se conoce ahora como el teorema de completitud de Gödel). El doctorado le fue concedido en 1930 y su tesis, junto a trabajo adicional, fue publicada por la Academia de Ciencias de Viena.[5]

Obra en Viena

En 1931 Gödel publicó sus célebres teoremas de la incompletud en Über formal unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und verwandter Systeme ( Sobre proposiciones formalmente indecidibles de Principia Mathematica y sistemas relacionados). En dicho artículo demostró que para todo sistema axiomático computable que sea lo suficientemente poderoso como para describir la aritmética de los números naturales (e.g. los axiomas de Peano (o ZFC), entonces:

  1. Si el sistema es coherente no puede ser completo. (A esto generalmente se le conoce como el teorema de la incompletud).
  2. La consistencia de los axiomas no puede demostrarse en el interior del sistema.

Estos teoremas finalizaron medio siglo de intentos académicos (comenzando con el trabajo de Frege y culminando en los Principia Mathematica y en el formalismo de Hilbert) por encontrar un conjunto de axiomas suficiente para toda la matemática. El teorema de la incompletud implica también que no toda la matemática es computable.

La idea básica del teorema de la incompletud es más bien simple. Esencialmente Gödel construyó una fórmula que asegura ser no-demostrable para cierto sistema formal. Si fuera demostrable sería falsa, lo cual contradice el hecho de que en un sistema consistente las proposiciones demostrables son siempre verdaderas. De modo que siempre habrá por lo menos una proposición verdadera pero no demostrable. Esto es, para todo conjunto de axiomas de la aritmética construible por el hombre existe una fórmula la cual se obtiene de la aritmética pero es indemostrable en ese sistema. Sin embargo, para precisar esto Gödel necesitaba resolver varias cuestiones técnicas, tales como proposiciones de codificación y el concepto mismo de demostrabilidad en la teoría de los números naturales. Esto último lo realizó mediante un proceso denominado numeración de Gödel.

En su ensayo de dos páginas Zum intuitionistischen Aussagenkalkül (1932) Gödel refutó la “valuabilidad” finita de la lógica intuicionista. En la demostración empleó implícitamente lo que después se conoció como la lógica intermedia de Gödel–Dummett (o ).

Gödel recibió su habilitación en la Universidad de Viena en 1932, y en 1933 se convirtió en Privatdozent (permiso para enseñar y examinar de forma independiente en la universidad). La ascensión de Hitler en Alemania en 1933 afectó poco a Gödel en Viena, ya que tenía poco interés en la política. Sin embargo, se vio muy afectado por el asesinato de Moritz Schlick (cuyo seminario había despertado su interés por la lógica) a manos del estudiante Hans Nelböck, quien declaró que mató a Schlick "por difundir ideas antimetafísicas que minan la moral y la cohesión de la vida".[6]

Visitas a los Estados Unidos

En 1933 Gödel viajó por primera vez a los Estados Unidos donde conoció a Albert Einstein, con quien estrechó lazos de amistad. Presentó una conferencia en la reunión anual de la Sociedad Norteamericana de Matemáticas. En el transcurso de ese año Gödel también desarrolló ideas sobre la computabilidad y la función recursiva al punto que presentó una conferencia sobre dichas funciones y sobre el concepto de verdad. Posteriormente, este trabajo se desarrolló en la teoría de los números, empleando la numeración de Gödel.

En 1934 Gödel presentó una serie de conferencias en el Instituto de Estudios Avanzados (IEA) en Princeton, titulada Sobre las proposiciones indecidibles de los sistemas matemáticos formales. Stephen Kleene, quien acababa de finalizar su doctorado en Princeton, tomó notas de esta conferencia, las cuales fueron publicadas posteriormente.

Gödel visitaría el IEA nuevamente en el otoño de 1935, pero los viajes y el intenso trabajo lo habían extenuado y al año siguiente convaleció producto de una depresión, y no regresó a la docencia sino hasta 1937. Durante ese tiempo se dedicó a la prueba de consistencia del axioma de elección y a la hipótesis del continuo en cuyo trabajo continuó hasta mostrar que estas hipótesis no pueden refutarse desde el sistema común de axiomas de la teoría de conjuntos.

Contrajo matrimonio el 20 de septiembre de 1938 con Adele Nimbursky (nacida Porkert, 1899-1981), a la cual conocía desde hacía 10 años. Los padres de Gödel se oponían a la relación sobre la base de que se trataba de una bailarina divorciada y seis años mayor que él. Nunca tuvieron hijos.

Posteriormente realizó otra visita a los Estados Unidos, donde pasó el otoño de 1938 en el IEA y la primavera de 1939 en la Universidad de Notre Dame. Durante sus vacaciones del IEA, Gödel y su esposa Adele pasaron el verano de 1942 en Blue Hill, Maine. Sin embargo Gödel no estaba meramente vacacionando pues tuvo un verano de trabajo muy productivo. John W. Dawson, Jr. conjetura que durante esas vacaciones Gödel, empleando el volumen 15 de su obra todavía sin publicar Arbeitshefte (Cuadernos de notas), descubrió una prueba de la independencia del axioma de elección de la teoría finita de tipos, una forma debilitada de la teoría de conjuntos. Hao Wang, amigo cercano de Gödel, apoya dicha conjetura, señalando que los cuadernos de notas de Blue Hill contienen su tratamiento más extenso del problema.

Trabajo en Princeton

Después del Anschluss en 1938, Austria pasó a formar parte de la Alemania Nazi. Alemania abolió el título de Privatdozent, de modo que Gödel tuvo que concursar a un cargo diferente en el nuevo orden. Sin embargo, sus vínculos anteriores con miembros judíos del Círculo de Viena, especialmente con Hans Hahn, pesaban en su contra. Su situación se precipitó a finales de 1939, cuando se le encontró apto para el servicio militar, quedando en riesgo de ser llamado a las filas del ejército alemán durante la II Guerra Mundial, razón por la cual emigró hacia los Estados Unidos para asumir un cargo docente en el IEA. Gödel y su esposa tuvieron que tomar el Ferrocarril Transiberiano hasta el Pacífico, navegado desde Japón hasta San Francisco (donde llegaron el 4 de marzo, 1940), y luego cruzaron los Estados Unidos en tren hasta Princeton.[7]

Rápidamente retomó su trabajo en matemáticas y en 1940 publicó su obra Consistencia del axioma de elección y de la hipótesis del continuo generalizada con los axiomas de la teoría de conjuntos, la cual constituye un clásico de la matemática moderna. En dicho trabajo introdujo el universo construible, un modelo de la teoría de conjuntos en el cual los únicos conjuntos que existen son aquellos que pueden construirse a partir de conjuntos más simples. Gödel mostró que tanto el axioma de elección (AC) y la hipótesis del continuo generalizada (HCG) son verdaderas en el universo construible y por lo tanto deben de ser consistentes con los axiomas de Zermelo-Fraenkel para la teoría de conjuntos (ZF). Posteriormente Paul Cohen construyó un modelo de ZF en el cual AC y HCG son falsos; en conjunto estas demostraciones significan que AC y HCG son independientes de los axiomas de ZF para la teoría de conjuntos.

Hacia el final de la década de 1940 Gödel demostró la existencia de soluciones paradójicas a las ecuaciones de campo de la relatividad general de Albert Einstein. Estos "universos rotatorios" permitirían viajar en el tiempo y provocaron dudas en Einstein sobre su propia teoría. Sus soluciones se conocen como la métrica de Gödel (o el Universo de Gödel).

Durante sus muchos años en el Instituto, los intereses de Gödel se tornaron hacia la filosofía y la física. Estudió y admiró las obras de Gottfried Leibniz, pero llegó a la conclusión (sin evidencia) de que la mayor parte del trabajo de Leibniz había sido suprimida. En menor medida también estudió a Kant y a Edmund Husserl. Al principio de los años 1970 Gödel circuló entre sus amistades una elaboración de la demostración ontológica de Leibniz sobre la existencia de Dios, la cual se conoce ahora como la demostración ontológica de Gödel.

En 1946 Gödel se convirtió en un miembro permanente del IEA. Alrededor de este período dejó de publicar, aunque continuó trabajando. Se convirtió plenamente en profesor del instituto en 1955 y en profesor emérito en 1976.

En 1951 Gödel fue reconocido (junto a Julian Schwinger) con el primer Premio Albert Einstein, y también se le entregó la National Medal of Science en 1974.

Muerte

En sus últimos años, Gödel sufrió de períodos de inestabilidad y enfermedad mental. Tenía temores obsesivos de ser envenenado, y no comía a menos que su esposa Adele preparara su comida. A finales de 1977 Adele fue hospitalizada durante seis meses y no pudo continuar preparando la comida de Gödel. En su ausencia rehusó comer, hasta el punto de dejarse morir de hambre. En el momento de su muerte pesaba 65 libras (32.5kg). El certificado de defunción en el Hospital de Princeton, el 14 de enero de 1978, dice que murió de "desnutrición e inanición causadas por perturbaciones en la personalidad".[8]

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