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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / physics / 19423 < prev    next >
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Text File  |  1992-11-22  |  4.8 KB  |  107 lines

  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!stanford.edu!CSD-NewsHost.Stanford.EDU!Sunburn.Stanford.EDU!pratt
  3. From: pratt@Sunburn.Stanford.EDU (Vaughan R. Pratt)
  4. Subject: Re: TIME HAS INERTIA
  5. Message-ID: <1992Nov22.232021.20006@CSD-NewsHost.Stanford.EDU>
  6. Keywords: CORRECTION        FUNDAMENTAL THM. OF ALGEBRA
  7. Sender: news@CSD-NewsHost.Stanford.EDU
  8. Organization: Computer Science Department,  Stanford University.
  9. References: <1992Nov20.190744.6915@meteor.wisc.edu> <1992Nov20.230233.18271@CSD-NewsHost.Stanford.EDU> <1992Nov22.125437.16062@prl.philips.nl>
  10. Date: Sun, 22 Nov 1992 23:20:21 GMT
  11. Lines: 94
  12.  
  13. Let me shortcircuit some of these objections to Abian's proof by
  14. pointing out that it is a variant of a one-paragraph proof of FTA that
  15. appears for example in Mac Lane, "Mathematics: Form and Function".
  16.  
  17. After proving Liouville's theorem, that the only bounded complex
  18. functions with a derivative everywhere are the constant functions,
  19. Mac Lane continues:
  20.  
  21. "From Liouville's theorem one readily derives a proof of the
  22. fundamental theory of algebra.  For let
  23.  
  24.     g(z) = b_0 + b_1 z + ... + b_n z^n, b_n != 0,
  25.  
  26. be a polynomial of degree n > 0 with complex coefficients b_i  If g has
  27. no complex zeroes at all, then f(z) = 1/g(z) is defined and holomorphic
  28. in the whole complex plane.  One readily shows also that f is bounded
  29. there (because, for large z, the term |b_n z^n| dominates |g(z)|.
  30. Hence, by Liouville, f(z) is constant --- nonsense."
  31.  
  32. Liouville's theorem plays the same role for this simple proof as
  33. Abian's algorithm for producing expansions valid in some region plays
  34. for his proof.
  35.  
  36.  
  37. In article <1992Nov22.125437.16062@prl.philips.nl> dacosta@prl.philips.nl (Paulo da Costa 42147) writes:
  38. >In article <1992Nov20.230233.18271@CSD-NewsHost.Stanford.EDU> pratt@Sunburn.Stanford.EDU (Vaughan R. Pratt) writes:
  39. >[...] Whether or not it can be, you are
  40. >>forgetting that any reductio ad absurdum *must* contain some absurdity
  41. >>in order to succeed.  Pointing out a falsehood during a reductio ad
  42. >>absurdum does not demonstrate a flaw in the proof. [...]
  43. >
  44. >Yes, it does. The whole point of a proof by contradiction is the
  45. >following:
  46. >
  47. >(1) You assume a proposition you want to disprove.
  48. >
  49. >(2) By a sequence of _logical_ steps, and making only _valid_
  50. >    assumptions, you arrive at a contradiction.
  51. >
  52. >(3) The fact that you arrived at a contradiction tells you that one
  53. >    of your assumptions is invalid, or one of the steps in the proof is
  54. >    illogical. SINCE ALL INTERMEDIATE ASSUMPTIONS AND STEPS ARE VALID,
  55. >    you can conclude that your original assumption was false, QED.
  56. >
  57. >If you introduce a falsehood "during" a reductio ad absurdum -- i.e.,
  58. >during step (2) above -- you're bound to arrive at a contradiction. 
  59. >So what? You'll never know whether the contradiction was caused by
  60. >your original assumption or by the falsehood you introduced, and
  61. >so step (3) fails and your "proof" proves nothing.
  62.  
  63. If by "introduce" you mean simply "appeal to" then you are right.  But
  64. if you mean "infer" (from the hypotheses you are working on showing
  65. inconsistent) then I disagree.
  66.  
  67. Your objection was that a certain statement occurring in his proof was
  68. false.  Had he simply appealed to that statement as a mathematical fact
  69. then your point would be well taken.  But if he *infers* that statement
  70. from the hypotheses to be shown inconsistent then you cannot object to
  71. the argument merely because in so doing he happens to be inferring a
  72. false statement.
  73.  
  74. Abian obtains the "falsehood" legitimately (he claims), by applying a
  75. procedure he claims delivers a valid expansion and observing that it
  76. delivered an invalid one.
  77.  
  78. You can't object to the legitimacy of his claim to sound inference
  79. merely by pointing to the falsehood of the result.
  80.  
  81. >Just for fun, let's point out the hole in the original "proof":
  82. >
  83. >>For the record here's Abian's proof (that 1+z+z^2 has a zero) again.
  84. >[...]
  85. >>>    1/ (1+z+z^2)  =   1 - z + z^3 - z^4 + z^6 - ...
  86. >>> 
  87. >>>    1/ (z^2+z+1)  =   1/(z^2) - 1/(z^3) + 1/(z^5) - 1/(z^6) + ... 
  88. >>>   
  89. >>>The two expressions on the right side of =  must be identical. [...]
  90. >
  91. >No. Why should they? The series on the first line converges only for
  92. >|z|<=1; the series on the second line converges only for |z|>=1. You
  93. >can use either series in its own region of convergence, but you can
  94. >only equate them at the intersection of those regions (i.e., |z|=1),
  95. >where they do indeed converge to the same value (though not absolutely,
  96. >so you can't even change the order of the terms in either side of the
  97. >equation!).
  98.  
  99. You're continuing to argue the facts locally, ignoring how Abian
  100. arrived at them.  If he obtained each expansion by a method guaranteed
  101. to deliver a sequence known to be valid in the whole plane, and if the
  102. two expansions differ in any coefficient, we have a contradiction
  103. already without even having to argue that one of the series is
  104. singular.
  105. -- 
  106. Vaughan Pratt              A fallacy is worth a thousand steps.
  107.