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同级:: 2025-12-05_星期五
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一、公理(Axiom) vs 定理(Theorem)的严格区别
公理(axiom)
- 不需要证明,被视为“基础真理”,用于构建理论体系。
- 在数学中最典型,比如几何学的公理、集合论的公理。
- 特征:不可证明、约定为真,用来推演其他结论。
定理(theorem)
- 必须从公理 + 已知规则推导出来的可证明命题。
- 证明正确 → 永远为真(在该体系内)。
公理要遵循的原则
公理不是“证明出来的”,也不是“凭空拍脑袋制定的”。
公理的产生,是数学和逻辑中最深刻的一件事。1、🌟 公理不是证明出来的 —— 它是被“选出来”的
数学公理的核心标准不是“它是真的”,而是:如果把它当作基础,它能否构建出一个自洽、强大、无矛盾的理论体系?
换句话说:
公理是理论体系的“规则选择”,不是事实判断。例如欧几里得选了“平行公设”,但你完全可以不选它,于是就得到非欧几里得几何(双曲几何、椭圆几何)。
2、🌟 公理来自对世界的直觉与抽象
最早的公理来自“常识直觉”。
例如欧几里得几何的公理:
- “两点之间线段最短”
- “过直线外一点有且只有一条平行线”
这些是人类看世界的直觉,于是被抽象成公理。
但你看:
在球面上(地球)这两条都不成立 → 所以公理并非“绝对真理”。3、公理的制定遵循四个原则
现代数学对公理的要求是:
1)自洽(不能互相矛盾)
如果公理体系内部出现矛盾,全体系就崩了。2)独立性(不能彼此推导)
如果 A 能推出 B,那 B 就没必要作为公理单独存在。3)足够强(能推导出足够多的定理)
如果一个公理体系太弱,推不出什么东西,那它就没意义。4)简约(越少越好)
越基础、越少越优雅。你可以看到:
公理是“最佳工具选择”,不是“绝对真理”。5、现代公理体系更多是人为约定,而非对世界的判断
例如集合论的 ZFC 公理系统(现代数学基础):ZFC 的公理不是“事实”,而是为了:
- 避免集合悖论(如罗素悖论)
- 超级好用(可以推导现代数学几乎所有内容)
所以它们是:
经过历史选择和数学家共同同意的“工具型基础规则”。
公理是如何被发现的?
公理是如何被“发现”的?(重要)
公理诞生过程一般如下:
阶段 1:观察规律 → 提炼共同特征
比如人们发现:所有组合操作都满足“结合律”“交换律”,于是抽象出代数结构的公理。阶段 2:去掉具体内容 → 留下最抽象的本质
比如群论的公理极其简单,却能表达从旋转、排列到量子物理的结构。阶段 3:检验是否出现矛盾
数学家试图推导悖论,如果没有,就认为该公理体系“健康”。阶段 4:检验是否能构建一个强大的理论体系
这是一种“实用主义检验”。
马斯克的“第一性原理”和公理的区别是什么?
项目 第一性原理 公理 来源 现实世界的最基本事实、物理规律、不可再分的本质假设 人类“选择”的基础规则,不必真实,只需自洽 是否可被证伪? 可以(来自科学) 不可以(公理体系内永真) 能否被替换? 可以被更高层理论替代 可以替换,但替换后是不同数学系统 应用场景 科学、工程、产品设计、问题拆解 数学、逻辑、形式化推理 目标 找到问题最底层的现实规律 构造一个无矛盾的逻辑世界 是否描述现实? 是(基于物理和经验) 不一定(完全抽象) 例子 电池能量密度 = 材料的物理极限 “两点之间可以连接一条直线” 一句话总结🔥:
第一性原理是“现实的根本”,公理是“逻辑世界的根本”。公理 = 逻辑体系的最基本规则(人为设定)
第一性原理 = 现实世界的最基本规律(自然存在)马斯克的思维过程是:
“去掉所有市场假设 → 回到物理本质 → 从头重建解决方案。”
例子:火箭的成本为什么这么贵?
不是因为“火箭行业都是这样”。
而是因为材料贵、不能重复使用。
于是 SpaceX 做可回收火箭。这是“基于物理事实”的第一性原理。
而公理不存在于物理,不存在于经济,也不代表现实。
公理是:“你接受吗?接受就玩,不接受就换另一套。”
现实科学中不存在“换公理”。
二、脑科学属于公理还是定理?
脑科学是一门“经验科学”(empirical science),不是公理体系,也不能生成数学意义上的定理。
为什么?
- 脑科学不以公理为基础,而是以 观察、实验、统计模型、假设验证 为基础。
- 它的理论不是绝对真,而是“最佳解释”,会不断被更新。
- 所以脑科学中的结论一般叫:
理论(theory)、模型(model)、假说(hypothesis)、机制解释(mechanism)。
结论:脑科学既不是公理,也不是定理。它是“经验科学的理论体系”。
三、以下内容是公理还是定理?
内容本身
脑科学和个人成长
脑科学(神经科学),是现代「最重要」的一门必修课,几乎是所有「研究人类行为」的科学的基础学科。神经科学家保罗·麦克莱恩,提出三元脑模型(不严谨,但直观。专业神经科学领域:已被认为过度简化甚至不准确)
1、人类脑-理智脑
2、哺乳脑-情绪脑
3、爬行脑-本能脑【理智脑】:负责分析、推理、复杂思考、慢决策(所有深思熟虑的东西);
【情绪脑】:快决策、情感、深层记忆和习惯形成、上瘾等;
【本能脑】:自动驾驶(呼吸、心跳、血压、体温控制等)诺贝尔奖得主丹尼尔·卡尼曼的《思考,快与慢》提到的「快系统」和「慢系统」,分别对应「哺乳脑」和「人类脑」的分工。
我个人更习惯性称呼:
1)理智脑,对应慢系统:主动控制系统,亦或是「理性思维」;
2)情绪脑,对应快系统:自动驾驶模式,亦或是「感性思维」;爬行脑,是生产的本能,基本上驯化不了;
成长的关键在于「刻意练习」,就是利用更易控制的「理智脑」(主动控制系统)来驯化更加不可控的「哺乳脑」(自动驾驶模式)
直接回答
直接回答:
既不是公理,也不是定理。
它们属于 “理论模型 / 心智框架 / 简化模型”。1、脑科学是“基础学科” → 不是公理,是一种描述和观点
“脑科学是研究人类行为的基础学科”
这是 一种科学界常见观点,或一个“学科地位的描述”,不属于逻辑体系中的公理,也不是可证明的定理。2、三元脑模型 → 不是公理也不是定理,是“科普用的类比模型”
三元脑模型(爬行脑-哺乳脑-人类脑):
- 在专业神经科学领域:已被认为过度简化甚至不准确。
- 在科普和行为心理学中:作为 类比 仍然常被使用,因为直观、易懂。
(理智脑/情绪脑/本能脑)属于:
→ 启发式模型(heuristic model)
✔ 有启发性
✔ 可帮助理解
✘ 不符合公理化体系
✘ 不能严格证明
✘ 不是神经科学的正式理论3、卡尼曼的快/慢系统 → 也不是公理或定理,是“心理模型”
卡尼曼自己都说:
“S1/S2 不是实际的脑结构,而是两种信息处理方式的拟人化比喻。”逻辑上:它不是数学定理,也不是可以证明的命题。
属于:→ 心理学中的理论模型(theoretical model)4、个人的命名方式(理智脑 / 情绪脑) → 心智框架
这是一种:
- 个人使用的概念框架
- 隐喻性的内部分类系统
属于:→ 非严格科学模型(folk psychology / cognitive framing)