公理基礎:希爾伯特、平行公設與嚴謹性

隱藏假設(hidden assumption)

隱藏假設是一個證明所倚賴、卻從未被陳述為定義、公理或先前證得定理的事實——通常因為它看來顯然到不容質疑,或因為圖似乎使它成真。它是演繹論證中最危險的瑕疵,正因為它藏著:推理鏈看來滴水不漏,卻有一個環節是看不見的。獵捕隱藏假設是嚴謹基礎論的核心紀律,而幾何史在很大程度上就是尋找並為它們命名的歷史。

歐幾里得《幾何原本》是經典的獵場,其中的假設分屬幾種可辨認的類型。連續性假設:兩個看似相交的圓真的共有一點(用於第一個命題),而公設中沒有任何一條保證它。順序或介於假設:一條進入三角形的線必會離開它——這項內容後來由帕施公理捕捉——以及從圖上讀作「在內部」的點真的介於另兩點之間。一般的圖驅動步驟:因為你畫不出某配置就斷定它不可能,或因為圖恰好那樣畫就斷定點呈某種排列。這些每一個都讓人覺得自明,每一個卻都證實需要一條明列的公理。

解方正是希爾伯特的綱領:把每一個這類默認事實化為明說的公理(那個穿三角形的事用帕施公理,圓相交的事用連續公理),使任何步驟都不倚賴看圖。更深的教訓遠遠超出幾何:圖是直覺的絕佳嚮導,卻是證明的危險來源,因為一張圖會悄悄夾帶特殊性質——點的某種特定順序、假設的某個交點——而一般主張絕不可倚賴它們。嚴謹說到底,就是拒絕相信任何你未被允許假設之事的實踐。

有個著名的假「證明」聲稱每個三角形都是等腰的,它完全靠把圖中某點畫在一個位置上而成立——對非等腰三角形而言,那點其實落在三角形外——圖騙了人。論證沒有任何算術錯誤;它唯一的瑕疵,是關於某點落在何處的隱藏假設,由一張誤導的圖讀出。

圖能夾帶公設從未授予的事實——那夾帶進來的事實就是隱藏假設。

隱藏假設不是計算錯誤,而是缺了一條公理。修正之道從來不是算得更仔細,而是把該假設明說出來——或捨棄需要它的步驟。這正是證明不該倚賴讀圖的原因。

又稱
tacit assumptionunstated assumptiondiagram-driven assumption默認假設未明說的假設