Je ne comprends rien à Bourbaki !

Salut tout le monde ! Je galère sur un problème dans la théorie des ensembles de Bourbaki, au chapitre 1
Si quelqu'un de très intelligent et de pas trop allergique à Bourbaki pouvait me répondre, je serais plus qu'heureux X:-(

Plaçons nous dans une théorie quantifiée sans axiomes explicites (donc sans constante). Soient $R$ et $S$ des relations.
Supposons que $((\forall{x})(R$ ou $S)$ soit un théorème.
Alors d'après C30 (p.34), en prenant pour $T$ la lettre $x$, on trouve que
($R$ ou $S$) est un théorème.

Or $R\Longrightarrow(\forall{x})R$, d'après C27 (p.32).
Donc $R\Longrightarrow((\forall{x})R$ ou $(\forall{x})S)$, d'après S2 (p.25)

De même, $S\Longrightarrow((\forall{x})R$ ou $(\forall{x})S)$.

Donc par disjonction des cas (p.28), $((\forall{x})R$ ou $(\forall{x})S)$ est aussi un théorème...

Mais ça semble absurde ! Le fait que tous les $x$ vérifient soit $R$, soit $S$ n'implique pas que tous vérifient $R$ ou que tous vérifient $S$...
Help !
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Réponses

  • Je tente une réécriture du lien :

    Edit : ça a fonctionné.
    Par contre, j'efface car je ne sais pas si un tel lien est très légal...
  • Il me semble douteux de passer de $(\forall x, R \vee S)$ à $R \vee S$.
  • @Mavialerys

    Mais $\forall x A$ n'implique pas $A$ (car si tu remplaces $x$ par un terme $T$ dans $A$, ce n'est pas $A$ que tu obtiens (sauf erreur).)
    Or toi, tu as $\forall x (R~ou~S)$, tu remplaces $x$ par un terme $T$ et tu en déduis $(R~ou~S)$. Ben non.
  • @Blueberry
    $x$ étant une lettre, c'est un terme. (p.17).
    Si dans $(R$ ou $S)$, on remplace $x$ par $x$, alors on garde $(R$ ou $S)$

    Et du coup mon problème n'est pas résolu :(
  • Moi, $\forall x\ A \vdash A$ ne me gêne absolument pas.
    Par contre $A\vdash \forall x\ A$ me gêne énormément ! C'est là qu'est l'os, à mon avis.
  • Pourtant, Bourbaki au C27 de la page 32, l'affirme assez clairement...
  • Le Bourbaki de Théorie des Ensembles est une telle usine à gaz qu'on s'embourbe facilement dedans.
    Bourbaki me semble plutôt dire : si $\vdash A$, alors $\vdash \forall x\ A$, ce qui est sensiblement différent.
  • Ah ! C'est là qu'est le problème !
    Quelle est la différence ?
  • L'un dit que R(x) implique pour tout y R(y)

    L'autre dit que si tu as prouvé que R(x) sans rien savoir sur x qui est juste nommé par la lettre x pour désigner un objet choisi par le démon alors on peut accepter que tu as en fait prouvé pour tout y R(y).
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Bon, bah si vous voulez, remplacez toutes mes $A\Longrightarrow B$ par des phrases du style : "Si $A$ est un théorème, alors $B$ est un théorême"...
    La conclusion reste la même, non ?
  • quelle conclusion ?

    S
  • Le (faux) théorème :

    $((\forall{x})(R$ ou $S)\Longrightarrow ((\forall{x})R$ ou $(\forall{x})S)$
  • C'est classe, mais ça ne résout pas mon problème :-S
  • quel problème ?

    S
  • Je tente :
    Pour tout entier naturel $n$, ($n$ est pair ou impair).

    Ce qui n'entraîne pas :
    (Pour tout entier naturel $n$, $n$ est pair) ou (Pour tout entier naturel $n$, $n$ est impair)

    Par contre je suis incapable de te répondre car je ne connais pas (encore) ces notions.

    @cc
    Tu vulgarises, mais du coup, je ne comprends pas ce que tu dis.
  • "Si $A$ est un théorème, alors $B$ est un théorème" est différent de "$A\implies B$ est un théorème".
    Il y a déjà eu cette discussion quelque part sur le forum.

    Il est clair que $R(x) \implies \forall y, R(y)$ est faux en général (on pourrait en déduire, par généralisation $\forall x, (R(x) \implies \forall y, R(y))$ et donc $(\exists x, R(x))\implies (\forall y, P(y))$, ce qui serait problématique); pourtant si $R(x)$ est un théorème (où $x$ est une variable libre), $\forall x, R(x)$ en est un aussi. Comme le dit GBZM, si $\Gamma\vdash R(x)$ où $x$ n'apparaît pas dans $\Gamma$, alors $\Gamma \vdash \forall x, R(x)$
  • Non il n'y a aucun rapport entre être vrai et être un théorème. Et de plus il NY a pas de problème il y a pas un chagrin de ta part on dirait que tu voudrais qu'on te dise que Bourbaki a invente l'axiome "si Germaine est rousse alors toutes les femmes sont rousses" pour pouvoir continuer de pleurer et te libérer de ton agacement mais ce faisant on te mentirait Bourbaki n'a pas dit ça. Il est criticable certes mais à ce point ..... :-D

    Si tu arrives à prouver qu'une personne dont on ne te dit qu'une chose c'est que pour que tu puisses en parler , on l'a affublé du prénom Léa mais que ce n'est même pas son vrai prénom , qu'elle est belle et que dans tes arguments il n'y a rien de particularisé bin comme Léa peut être n'importe qui on considéré qu'on peut t'aplaudir pour avoir prouvé la beauté de toute personne qui pourrait se cacher derrière le pseudo Léa.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • @Maxtimax : La distinction variables libres/variables liée n'existe pas chez Bourbaki. Toute lettre qui n'est pas une constante d'une théorie désignera une variable libre.
    Comme je n'ai jamais fait de maths en dehors de Bourbaki, je ne vois pas très bien de quoi tu parles.

    @christophe c: Je vénère Bourbaki, et je ne fais pas ce sujet pour le dénigrer, mais pour comprendre ou se cache l'erreur dans mon raisonnement. Et je crois avoir bien compris l'idée derrière $R\Longrightarrow(\forall{x})$.

    Attendez, je vais formaliser ça un peu plus (comme ça vous pourrez me dire exactement à quelle ligne se trouve l'erreur).
  • D'accord et je te le dis d'avance ton erreur se trouve là où GBZM te l'a signalé et a été soutenu par nous ensuite. Et toi même tu le sais (que la blondeur de Germaine n'entraine pas deductivement celle de toutes les femmes)
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • J'ai lu le C27 p32 grâce à ton lien (17 méga sur mon téléphone). Donc confirmation, c'est bien ce qu'on te dit.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • [small]Même si au Canada, on m'a dit que toutes étaient des "blondes". [/small]
  • Plaçons nous dans la Théorie des ensembles de Bourbaki (ZF+tau de Hilbert), qui n'a pas de constante. Soient $R$, $S$, des relations, et $x$ une lettre.

    Montrons que $((\forall{x})(R$ ou $S)\Longrightarrow ((\forall{x})R$ ou $(\forall{x})S))$est un théorème.

    Pour cela, plaçons nous dans une autre théorie, qui contient tous les signes, schémas, axiomes de l'ancienne, en y ajoutant $((\forall{x})(R$ ou $S))$. Si nous parvenons à montrer dans cette théorie que $((\forall{x})R$ ou $(\forall{x})S)$ est un théorème, nous aurons démontré notre formule (C14, p.27).
    En tant qu'axiome, $((\forall{x})(R$ ou $S)$ est un théorème. Nous pouvons utiliser C30, p.34, en posant comme Terme $T$ la lettre $x$, pour voir que la relation $((\forall{x})(R$ ou $S)\Longrightarrow (R$ ou $S))$ est un théorème.
    Dès lors, $(R$ ou $S)$ est un théorème.

    Plaçons nous dans une troisième théorie, qui comporte les axiomes précédents et $R$. Donc $R$ est un théorème, $x$ n'est pas une constante, tout va pour le mieux. On peut utiliser C27 p.32 pour prouver que $((\forall{x})(R)$ est un théorème de cette théorie. Ainsi, en réutilisant C14, on obtient que $R\Longrightarrow (\forall{x})(R)$ est un théorème de notre deuxième théorie. Or, une application de S2 (p.25) montre que $ (\forall{x})(R)\Longrightarrow ((\forall{x})(R)$ ou $(\forall{x})(S))$.
    Donc $R\Longrightarrow ((\forall{x})(R)$ ou $(\forall{x})(S))$.

    Un raisonnement parfaitement identique (qui utilise cependant S3, (p.25) donne $S\Longrightarrow ((\forall{x})(R)$ ou $(\forall{x})(S))$

    Dès lors, en utilisant C18, (p.28), on trouve que $((\forall{x})R$ ou $(\forall{x})S)$ est un théorème de notre seconde théorie, ce qui est ce qu'on souhaitait démontrer.

    PS. Je préférerais que vous ne me parliez pas de blondes ou de rousses ou de Léa, je veux juste que vous me trouviez quelle règle parmi celles que j'ai citées a été mal utilisée au point d'arriver à cette conclusion absurde... J'ai quand même l'impression de les avoir suivies à la lettre :-(
  • Loool tu me rappelles une discussion où je m'engueulais avec des gens qui prétendaient que les variables libres qui ne sont pas des constantes existent :-D . Je denoncais justement cette erreur bien connue et l'ambiguïté qu'elle génère chez les étudiants . Je devrais te remercier!

    Bien sur que si dans ta troisième théorie x est une constante (et franchement tu le sais au fond de toi).

    Tous mes poste ont été envoyés de mon téléphone pardon pour les coquilles.

    Comme je le rappelais cet après midi au taf on choisit ses croyances mais pas ses certitudes ici tu as cru que tu pouvais choisir qui est ou n'est pas une constante :-D (Rappel: toute variable libre est une constante!!)
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Si $x$ figure dans $R$, alors $x$ est une constante de ta troisième théorie (voir extrait ci-dessous) et donc tu ne peux pas utiliser C27 pour prétendre que $\forall x\ R$ est un théorème de cette théorie.

    Bien ce que je disais : l'os, c'est $A\vdash \forall x\ A$74690
  • PS. Ça n'empêche pas que les variables libres qui ne sont pas des constantes, ça existe bel et bien.
  • @Gabuzomeu
    Ooooooh ! Merci à toi, admirable personne à l’admirable pseudo ! (Et aussi à Christophe C).
    A y est, j’ai compris !

    Je risque de revenir poser des questions de temps en temps, Bourbaki est tellement cambouiseux...
    Merci beaucoup en tout cas !
  • Loooooooooooooooool. Bon je n'ai pas le lien vers la discussion mais je le mettrai d'un PC. En bref, ma position que je n'oblige personne à partager est qu'au mieux ce que les gens veulent appeler variables libres non constantes sont pour signaler qu'ils pratiquent l'abus de langage consistant à ne pas avoir écrit en encre mais à avoir sous entendu les " x mapsto" devant le bloc textuel. En physique le truc que les auteurs appellent variables sont de pures et dures très belles constantes qui sont des noms de fonctions (dont l'argument n'est pas écrit). Comme les matheix ont aussi souvent fait de la physique étant jeunes ils galèrent dans leurs réflexes.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Par contre c’est quoi l’histoire des constantes qui sont des variables libres ? Chez Bourbaki, les deux semblent assez disjoints non ?
  • De rien: on attend le traditionnel:

    << [pour tout x il existe y : y>x] implique [il existe y : y>y] :-D >>

    Bourbaki (qui fait penser à Dalloz) a sûrement prévu un alinéa (malgré son tau)
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Oublie c'est une controverse d'experts. Oublie le mot constante et le mot variable (très inadaptés). Lorsque une lettre n'est liée (muette), considéré-la comme un nom propre point barre. Tu pourras toujours revenir plus tard sur les subtilités linguistiques sans intérêt concernant le vocabulaire mais donne priorité à la grammaire.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Euh... je comprends toujours pas. Tu m’es tellement de sous entendus dans tes propos que les non avertis (comme moi) ne saisissent pas les references..
  • Je completerai d'un PC. Pardon. Et ne t'inquite pas tu ne loupes rien pour ce soir.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Je suis encore un peu pressé, mais quelques précisions:

    1/ Concernant le nom qu'on donne à ceci, cela, c'est bien moins important que la grammaire. Faire des maths c'est prouver irréfutablement et formellement des choses, peu importe le nom que tu donnes, ce qui compte c'est de savoir recenser ce que tu as admis. Si tu décides d'utiliser $R(x)\to \forall xR(x)$ comme tu l'as fait dans ton premier post, il n'y a absolument aucun problème, tu auras, à la fin, prouvé quelque chose de la forme

    $$ [R(x) \to (\forall x: R(x))] \to [TonTruc]$$

    2/ D'un certain point de vue, c'est là qu'était ta faute. Tu avais l'air de ne pas savoir ce que tu avais prouvé. Quand tu prouves $A\to B$ et que tu viens sur le forum demander $<<$ snif, je suis embêté, j'ai prouvé $B$ et j'ai l'impression qu'il y a un problème$>>$, dis-toi bien que ce n'est pas notre expertise qui va guider nos réponses, mais juste nos yeux: nous lisons et te signalons que tu n'as que prouvé $(A\to B)$

    3/ La gestion des variables (mot très mal choisi puisque leur vocation mathématique c'est de ne pas varier, sauf quand on change de monde ou de contexte) est une affaire avant tout linguistique que chaque être humain peut construire seul. Tu manifestais clairement que tu contestais Bourbaki et que tu avais au fond de toi conscience qu'il devait bien y avoir quelque part un alinéa qui conditionne l'utilisatoin de $(\forall xR(x))\to (R(y))$ ou de $R(x)\to \forall xR(x)$. Mais tu as attendu que GBZM te donne numéro de page et ligne. Or ce qu'il a fait, c'est très exactement chercher où Bourbaki aurait écrire les restrictions.

    4/ Même $[\vdash (A\to R(x))]\to [\vdash (A\to \forall xR(x))]$, généralement considéré comme "correct" quand il n'y a pas d'occurrence de $x$ dans $A$ est en fait un abus de langage pour économiser de l'encre, qui signale juste

    $$ [\vdash (\forall x(A\to R(x)))] \to (\vdash (A\to [\forall xR(x)]))]$$

    lui-même issu de la généralité :

    $$ (\forall x[R(x)\to S(x)])\to ([\forall xR(x)]\to [\forall xS(x)]) $$

    où on considère (presque à tort) que une sorte d'égalité "pure et dure" a lieu: $(\forall x: A)=A$, quand $x$ n'a pas d'occurrence dans $A$. De plus il faut concevoir les axiomes logiques comme étant toujours clôturés universellement et énoncés comme tels. Par exemple la phrase $a=a$ est très faible et ne renseigne pas. C'est la phrase $\forall a: (a=a)$ qui exprime l'information. (Idem, $a+b=b+a$, bien souvent conçu à tort par certains enseignants comme contenant de l'information utile est une horreur qui a fait des ravages à l'école primaire depuis la prise pédagogiste de pouvoir)

    5/ Bon mais le plus important et de loin est qu'il me parait impossible de "jouer au candide" et de s'ingurgiter le Bourbaki en "jouant le jeu". Il a été écrit trop tôt dans l'histoire et est bien trop compliqué. La totalité, détails utiles compris, se dirait aujourd'hui en 10 pages aérée et sans ce style "Dalloz" indigeste. Je comprends ta bonne volonté mais tu prends un chemin un peu inutile.

    J'attends tes réactions pour savoir si je t'initie à une façon bien plus simple (et sans variables liées, ie que des constantes) de dire la même chose.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Pourtant, chez Bourbaki, la phrase $a=a$ donne énormément d'informations ! Elle n'est pas du tout une abréviation pour dire $\forall a, a=a$ (même si elle en est conséquence et cause).

    Après, je ne sais pas si la façon dont Bourbaki présente les choses est la même que celle dont tu parles. Je la trouve quand même parfaitement rigoureuse et assez belle (mais c'est vrai qu'elle est illisible).

    Évidemment, résumer les 300 pages de théorie des ensembles de Bourbaki en quelques phrases tenant sur 10 pages, je ne dis pas non (:P)(:P)
    Mais je n'y crois qu'à moitié.
    En tout cas j'aimerais voir ça.
  • Pas de souci, je te donnerai ça.

    Le problème de Bourbaki c'est qu'il n'a pas compris à l'époque (ou du moins, peut-être avait-il compris, mais que à notre époque, ça n'a plus de sens et donne ce malentendu) que décrire un système formel provoque la même allergie chez le lecteur qui part de zéro que lire des maths. En gros, il traduisent les maths avachies et floues de leur époque en maths correctes telles que pas besoin de bagage ou de connaissances pour tout acquérir, mais le font pour un public... d'informaticiens (qui n'existe pas à l'époque, et qui aujourd'hui ira quand-même voir des modes d'emploi plus adroits et plus courts).

    Ce qu'ils ont fait a le mérite d'avoir lancé la réparation du snobisme et de l'entre soi "en théorie" (plus besoin de croire les diseuses de bonne aventure qui balançaient à longueur de temps que les maths sont une affaire de don,s de travail et d'intuition et qui gardaient jalousement pour eux l'information formelle) mais en pratique, peu de gens ont été aidés à part des gens qui consultaient ce livre comme un dictionnaire.

    Sociologiquement ça a eu un effet désastreux en ce sens que ça a légitimé certaines positions politiques désireuses de confisquer l'information avec le motif passé en statut "prétexte moral" que "c'est pas pédagogique de tout dire". Les pauvres auteurs, ils ont pris cher, et ils ne méritaient pas ça! Mais bon...
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Comme je n'ai jamais fait de maths en dehors de Bourbaki

    ::o


    Petit conseil : jette le Bourbaki de Théorie des Ensembles à la poubelle et va consulter quelque chose d'un petit peu plus moderne et moins (beaucoup moins) cryptique.
  • Oui, mais il existe vraiment des bouquins présentant une aussi énorme partie des maths avec autant de rigueur ?
    En somme, existe-t-il une version "moderne" des éléments de maths ?
    Parce que s'il n'en existe pas, je me rabattrais sur Bourbaki... Malgré son cryptisme, il a au moins le mérite de ne réclamer aucun prérequis (et d'être plus rigoureux que n'importe quelle vulgarisation)
  • Si tu en es au chapitre 1 de la Théorie des Ensembles et que tu veux étudier toutes les mathématiques, bon courage !
    Si ton but est d'étudier la théorie des ensembles, ou la théorie de la démonstration, ou la théorie des modèles ... il y d'autres ouvrages plus à jour et plus intéressants !
  • Bonjour Mavialerys.

    Contrairement à ce qu'on croit souvent, un livre qui reprend tout de façon purement abstraite en définissant les notions au fur et à mesure n'est pas un bon moyen d'apprentissage. Il suppose chez le lecteur une grande familiarité avec les notions élaborées auxquelles on veut arriver et qui justifient l'aridité d'une présentation abstraite (de "abstraire" = tirer de; comment comprendre une abstraction si on ne sait rien de ce dont elle a été tirée).
    Et les ouvrages de Bourbaki sont construits, pour les premiers, sur les mathématiques de 1930. Beaucoup de questions ont été creusées et souvent éclaircies, en particulier les fondements logiques des mathématiques.

    D'autre part, c'est vrai que depuis, personne n'a essayé de refaire ce genre de compilation. mais tu peux étudier la logique dans des ouvrages de logique, la théorie des ensembles dans des ouvrages de théorie des ensembles, l'algèbre dans des ouvrages d'algèbre, etc.

    Cordialement.
  • En suivant Mavialerys, j'en arrive à me demander pourquoi il y a des programmes scolaires et universitaires et pas une indication de la vitesse d'avancement dans les Éléments de mathématique.
  • @gerard0
    Oui, mais la logique de ton ouvrage de logique et l'algèbre de ton ouvrage d'algèbre ne vont pas très bien ensemble... Ton ouvrage d'algèbre supposera des théorèmes établis que l'on a pas vu dans l'ouvrage de logique, ou au contraire recopiera des théorême que l'on a déjà vu en Logique, ou n'utilisera pas les mêmes notations... La définition de telle ou telle chose a pu changer entre les deux, à commencer par le système d'axiomes utilisés. La philosophie des auteurs des deux textes ne sera pas la même et leurs remarques en petits caractères pourront même être contradictoires. C'est moins dogmatique. Ca m'attriste.

    @GaBuZoMeu
    Je suis en fait au chapitre 3 de la théorie des ensembles, soit vers la page 110 (en un mois). J'ai encore bien 60 ans à vivre, ça me donne le droit d'espérer boucler les éléments.

    @Math coss
    Ben les programmes scolaires et universitaires, je les ferais plus tard. (à quoi bon les faire maintenant ?)



    Après vous avez tous l'air de dire que les défauts de Bourbaki sont largement suffisant pour annuler les qualités dont je parle. Peut être que je devrais me remettre en question et abandonner ça.

    Quelqu'un aurait alors une idée d'un livre qui serait bien pour "commencer" les maths ? Je veux pas dire une vulgarisation, je veux dire un livre qui prend les maths à leur début (genre théorie des modèles). Un truc que je pourrais lire avec pour seul prérequis l'introduction de Christophe C...
  • Effectivement, Mavialerys.

    C'est bien pourquoi ces livres sont lisibles. Quitte à aller voir dans un autre bouquin ce à quoi il est fait allusion. Mais un ouvrage sérieux limite fortement ce genre de référence, s'il n'est pas la continuation d'un domaine déjà supposé étudié.
  • C'est quoi, les "débuts des maths" ?
  • @GaBuZoMeu :
    Un livre qui commencerait par poser les règles du jeu avant d'y jouer
  • De mon téléphone : n'écoute pas les gens ils ne donnent qu'un avis. Je comprends ton désir et l'agacement (que les personnes qui sont allées à l'école méprisent toujours!! :-X ) . Tu ne le sais pas mais j'ai appris LA TOTALITE des maths dans Bourbaki (absence d'école) et ce n'est pas une tache exotique.

    Mais Bourbaki est (devenu) un peu maladroit et verbeux il y a plus simple. Mais demain j'ai une journée portes ouvertes mais Dimanche avec un peu de courage je peux te mettre le pied à l'étrier.

    Après je pense qu'il ne faudra 2ans et non pas un WE pour "faire le tour" et surtout éviter le côté "nez sur le guidon. Je n'ai jamais lu B linéairement ou sérieusement. C'est un mécanisme de subtile confiance: on sait que c'est là donc on ne le lit pas mais si ce n'étais pas là le cerveau le chercherait et on ne pourrait pas avancer. Bref. Je te donnerai des détails.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • C'est quoi, les "règles du jeu" ? Euclide, Gauss, Poincaré etc. jouaient-ils à ce jeu ?
  • @GaBuZoMeu :
    Il n'y a pas un jeu unique; mais en tout cas Gauss et Poincaré n'ont pas explicité les règles de leur jeu avant d'y jouer. Euclide a tenté avec ses axiomes, mais avec si peu de rigueur que bof.
  • Oui ne t'inquiète pas la RDJ des maths est unique (prouver* ce qu'on dit). Mais de mon téléphone je ne peux pas aller plus loin attends dimanche.

    * il y a une ne définition formelle de preuve qui est la même (même si elle était tacite avant) depuis toujours et ne changera pas.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Ca marche !
  • Effectivement, ils ne jouaient pas à un jeu. Ils faisaient des mathématiques.
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