Raphael van Riel / Gottfried Vosgerau Aussagen- und Prädikatenlogik Eine Einführung Mit interaktiver E-Learning-Plattform Raphael van Riel/Gottfried Vosgerau Aussagen- und Prädikatenlogik EineEinführung J.B. Metzler Verlag DieAutoren Dr.RaphaelvanRiel,Dilthey-FellowderVolkswagenstiftungmitdemProjekt »AStudyinExplanatoryPower«anderUniversitätDuisburg-Essen Prof.Dr.GottfriedVosgerau,seit2014ProfessorfürPhilosophiedesGeistes undderKognitionanderHeinrich-Heine-UniversitätDüsseldorf BibliografischeInformationderDeutschenNationalbibliothek DieDeutscheNationalbibliothekverzeichnetdiesePublikation inderDeutschenNationalbibliografie;detailliertebibliografische DatensindimInternetüberhttp://dnb.d-nb.deabrufbar. ISBN978-3-476-04564-5 ISBN978-3-476-04565-2(eBook) DiesesWerkeinschließlichallerseinerTeileisturheberrechtlichgeschützt. JedeVerwertungaußerhalbderengenGrenzendesUrheberrechtsgesetzesist ohneZustimmungdesVerlagesunzulässigundstrafbar.Dasgiltinsbesondere fürVervielfältigungen,Übersetzungen,MikroverfilmungenunddieEinspei- cherungundVerarbeitunginelektronischenSystemen. J.B.MetzleristeinImprintdereingetragenenGesellschaft Springer-VerlagGmbH,DEundisteinTeilvonSpringerNature www.metzlerverlag.de [email protected] Einbandgestaltung:Finken&Bumiller,Stuttgart(Foto:shutterstock) Satz:primustypeHurlerGmbH,Notzingen J.B.Metzler,Stuttgart ©Springer-VerlagGmbHDeutschland,einTeilvonSpringerNature,2018 Inhaltsverzeichnis Vorwort ................................................................................ IX 1 Einleitung ..................................................................... 1 1.1 DasWort»Logik«inderAlltagssprache.............................. 1 1.2 LogikundSprache.......................................................... 2 1.3 ZumUmgangmitdemBuch............................................. 6 2 Grundbegriffe ................................................................ 9 2.1 WasistLogik?................................................................ 10 2.2 LogikundArgument....................................................... 13 2.3 DeduktiveundinduktiveArgumente ................................. 19 2.4 LogikundPhilosophie..................................................... 20 3 GrundlagenderAussagenlogik.......................................... 23 3.1 SchematischeAusdrücke ................................................. 24 3.2 DieIdeeeinerformalenSprache: VokabularundSyntax ..................................................... 26 3.3 VokabularundSyntaxvonAL .......................................... 28 4 SemantikderAussagenlogik............................................. 37 4.1 SemantikundWahrheit................................................... 37 4.2 WahrheitsfunktionalitätunddasCharakterisieren vonFunktionen.............................................................. 39 4.3 WahrheitswerttabellenundAL.......................................... 42 4.4 EineSemantikfürAL...................................................... 45 4.5 KontradiktionundTautologie ........................................... 46 4.6 NatürlicheSpracheundAL .............................................. 48 5 SystematikderJunktoren................................................. 55 5.1 Interdefinierbarkeit......................................................... 55 5.2 Sheffer-StrichundPeirce-Pfeil........................................... 57 5.3 AussagenlogikundWittgensteinsTractatus......................... 60 6 SemantischeBeweise...................................................... 65 6.1 SemantischeFolgerungsbeziehunginAL ............................ 65 6.2 SemantischesBeweisen ................................................... 66 6.3 IndirektesBeweisen ........................................................ 68 6.3.1 BeweisdurchWiderspruch ...................................... 69 6.3.2 EinBeispielfürdenindirektenBeweis:Diedritte AntinomieausderKritikderreinenVernunftvon ImmanuelKant...................................................... 70 6.3.3 Reductioadabsurdum............................................. 72 6.3.4 DasBivalenzprinzipundnicht-klassischeLogiken ....... 74 V Inhaltsverzeichnis 7 SchlussfigurenunddieIdeeeinesKalküls............................ 77 7.1 BeispieleklassischerSchlussfiguren................................... 77 7.2 DasDeduktionstheorem .................................................. 81 7.3 Kalküle......................................................................... 83 8 DerKalküldesnatürlichenSchließens ................................ 89 8.1 DieRegelndesKalküls .................................................... 89 8.2 Beispiele ....................................................................... 98 8.3 Monotonie .................................................................... 99 8.4 Theoreme ..................................................................... 100 8.5 SyntaktischesAnalogonzumDeduktionstheorem undandereArtenvonKalkülen ........................................ 101 8.6 SyntaktischeFolgerung.................................................... 102 9 GrundlagenderPrädikatenlogik........................................ 103 9.1 EinführungindiePrädikatenlogik(PL) .............................. 103 9.1.1 SinguläreTermeundPrädikate ................................. 105 9.1.2 Schemata.............................................................. 106 9.1.3 Quantoren ............................................................ 109 9.2 VokabularundSyntaxvonPL........................................... 110 10 PrädikatenlogikundnatürlicheSprache.............................. 117 10.1 ÜberführungvonnatürlichsprachlichenAusdrücken inPL-Formeln................................................................ 117 10.2 InterdefinierbarkeitvonQuantoren.................................... 123 10.3 LeereBegriffeundQuantifikationen .................................. 124 11 SemantikderPrädikatenlogik ........................................... 127 11.1 Grundidee..................................................................... 127 11.1.1 Nicht-quantifizierteSätze ....................................... 127 11.1.2 QuantifizierteSätze............................................... 130 11.2 VollständigeSemantikvonPL........................................... 131 11.3 Begriffe......................................................................... 138 11.4 AusblickaufeineSemantikmöglicherWelten ..................... 140 11.5 HöherstufigeLogiken ...................................................... 142 12 EinKalkülderPrädikatenlogik........................................... 147 12.1 BeweisregelnfürQuantoren ............................................. 147 12.2 AusführlicheBeispiele..................................................... 152 13 IdentitätvonIndividuen .................................................. 159 13.1 PrädikatenlogikmitIdentität ............................................ 159 13.1.1 SyntaxvonPLI..................................................... 160 13.1.2 SemantikfürPLI .................................................. 160 13.2 RussellüberbestimmteKennzeichnungen .......................... 161 13.3 QuineundExistenz ........................................................ 162 13.4 FregeüberinformativeIdentitätsaussagen .......................... 165 VI Inhaltsverzeichnis 14 AristotelischeSyllogistik .................................................. 169 14.1 MittelalterlicheLogik ...................................................... 169 14.1.1 DaslogischeQuadrat ............................................ 171 14.1.2 FigurenundModi................................................. 174 14.2 MengentheoretischeFundierungvonSyllogismen ................ 175 14.3 DieGrenzenderAristotelischenSyllogistikund dieStärkenvonPL ......................................................... 177 15 Anhang ........................................................................ 181 15.1 VerzeichnisderDefinitionen............................................. 181 15.2 VerzeichnisderBeweisregeln............................................ 182 VII Vorwort Der vorliegende Band ist das Resultat einer nunmehr zehnjährigen Ko- operation zwischen den Autoren. Vor zehn Jahren haben wir, zunächst gemeinsam mit Albert Newen und dann auch Frank Zenker, damit be- gonnen, einen Logikkurs zu konzipieren, der ab 2008 wechselweise an denUniversitätenBochumundDortmundunterrichtetwurde.Andersals klassische Logikvorlesungen sollte dieser Kurs auch online verfügbar sein, um Studierenden der jeweils anderen Universität eine Teilnahme ohne Anwesenheit an der Nachbaruniversität zu ermöglichen. Dazu mussteeinumfangreichesSkriptverfasstwerden,umdasSelbststudium zuermöglichen.DiesesSkriptstelltdieGrundlagedesvorliegendenBan- desdar.DarüberhinauswurdendieVorlesungenaufgezeichnet,die,zu- sammenmitSkriptundumfangreichemÜbungsmaterial,onlinezurVer- fügunggestelltwurden. DamitwurdederGrundsteinfürdenvorliegendenBandunddieparal- lelonlinezurVerfügungstehendePlattformgelegt.Beidewurdeninden darauffolgenden Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Der Band und die frei zugängliche Plattform ermöglichen es Studierenden der Philoso- phie und anderen Interessierten, einen ersten Zugang zur Logik zu er- halten, Logikkenntnisse aufzufrischen oder ergänzend logische Kom- petenzzutrainieren. Weder der Band noch die Plattform sind im Alleingang entstanden. DankenmöchtenwirnebenehemaligenLehrernundLehrerinnensowie KolleginnenundKollegen,mitdenenwirunsüberFragenderKonzeption von Logikkursen ausgetauscht haben, und Studierenden, die uns im Laufe der Jahre hilfreiches Feedback gegeben haben, insbesondere bei denMitstreiterndererstenJahre:allenvoranAlbertNewen,ohnedessen formellewieideelleUnterstützungdasProjektnieüberdieKinderschuhe hinausgekommenwäre;FrankZenker,derdieersteGenerationeinerOn- lineplattformentwickelthatundankonzeptionellenDiskussionenimmer beteiligtwar;DavidNeugebauer,deralsHilfskraftdieArbeitständigbe- gleitet hat, und schließlich Florian Braun, der den Kurs in Dortmund in denerstenSemesternunterrichtethat. Die Plattform in ihrer gegenwärtigen Form ist von Sara Ipakchi, Till Gallasch und Julian Pöhling unter Regie von Gottfried Vosgerau ent- wickeltworden–ihnenallengebührtunsergroßerDank–nichtnurfür die Entwicklung und Implementierung der Plattform, sondern auch für dievielenHinweise,DiskussionenundKorrekturenzudemvorliegenden Buch. Wie ihnen danken wir auch Stefan Kämper, Leon de Bruin und Salome van Riel für kritische Anmerkungen zum Manuskript. Darüber hinaus haben uns Meric Uzun und Benjamin Voermann viel technische Arbeit bei der Endredaktion des Buches abgenommen. Und schließlich möchtenwirunsbeiFranziskaRemeikavomMetzler-Verlagfürdiehilf- reiche Unterstützung bedanken – sie hat das Projekt formell wie auch inhaltlichintensivbegleitet. Berlin/DüsseldorfimFebruar2018 RaphaelvanRielundGottfriedVosgerau IX 1 1 Einleitung 1.1 DasWort»Logik«inderAlltagssprache 1.2 LogikundSprache 1.3 ZumUmgangmitdemBuch 1.1|DasWort»Logik«inderAlltagssprache InderAlltagssprachehatderAusdruck»Logik«unteranderemdieFunk- tion, Denkprozesse als irgendwie geglückt auszuzeichnen. Werfen wir unserem Gegenüber vor, etwas Unlogisches behauptet zu haben, so un- terstellen wir ihm, dass kognitiv irgendetwas schief gegangen ist. Wenn das Bett der Hundebesitzerin voller Hundehaare ist und der Hund mit hängenden Ohren und eingeklemmtem Schwanz sich schnell aus dem Schlafzimmerentfernt,dannistderSchluss,derHundhabeaufdemBett gelegen,logisch–eineQualität,diedemSchlussaufdieThese,derHund habeseineHundedeckeüberdemBettausgeschüttelt,nichtzukommt. DieseVerwendungdesAusdrucks»Logik«weistaufeineRollehin,die Logikund der Logik oft zugedacht wurde, und die auch in dieser Einführung eine Argumentieren wichtige Rolle spielen wird: Die Logik hat irgendetwas mit Schlüssen odermitArgumentenzutun.MancheSchlüsseoderArgumentesindlo- gisch,anderesindesnicht.UnteranderemkannLogikalsWissenschaft verstehenhelfen,wasguteArgumentevonschlechtenArgumentenunter- scheidet. Zumindest ein Teilbereich der Logik ist damit vorläufig umris- sen: Es geht in der Logik unter anderem darum zu verstehen, warum manche Schlüsse oder Argumente logisch sind und andere nicht. Ent- sprechend müssen in der Logik zwei Fragen beantwortet werden. Zum einenbrauchenwireinenklarenBegriffdessen,waseinArgumentoder Schluss ist. Zweitens muss geklärt werden, welcher Mechanismus, im übertragendenSinnedesAusdrucks,dafürverantwortlichist,dassman- cheArgumentelogischsindundanderenicht. LogikundDenken:NacheinerklassischenAuffassung,dieauchinder alltagssprachlichen Verwendung des Ausdrucks »logisch« fortlebt, sind SchlüsseoderArgumenteengankognitiveoderpsychischePhänomene gekoppelt. Schließlich ziehen wir Schlüsse, und das tun wir oft, indem wir von bestimmten Überzeugungen – etwa den Überzeugungen, dass sichHaareaufdemBettbefindenunddassderHundeinbestimmtesVer- halten zeigt – zu anderen Überzeugungen übergehen – etwa, dass der Hund auf dem Bett gelegen hat. Was dann das logische Schließen vom nicht-logischen Schließen unterscheidet, so könnte man meinen, sei in Gesetzen des Denkens zu finden, in psychologischen Gesetzen. Und die Aufgabe der Logik bestünde dann ganz folgerichtig darin, diese Gesetze zu beschreiben. Diese zunächst plausibel erscheinende Annahme hat prominente Vorläufer in der Philosophiegeschichte (für einen Überblick vgl.Jacquette2003;prominenteKritikerderAuffassungsindFrege1884/ 1934undHusserl1900/1975). 1 1 Einleitung Aus moderner Perspektive hat sich diese Vorstellung von Logik als schlicht falsch erwiesen – wir denken de facto nicht logisch, oder zu- mindest nicht immer. Den folgenden Schluss bekommen die meisten Menschen ohne große Schwierigkeiten hin: Es regnet, und wenn es reg- net, dann wird die Straße nass. Also (und wenig überraschend): Die Straßewirdnass! AndersverhältessichbeidemfolgendenSchluss,der,wiesichzeigen lässt, nicht minder logisch ist: Wenn die Hausnummer gerade ist, dann befindet sich das Haus auf der rechten Straßenseite. Das Haus befindet sich auf der linken Straßenseite. Also hat das Haus keine gerade Haus- nummer.Dahingegensindvielebereit,denfolgendenSchlusszuakzep- tieren,dertatsächlichnichtlogischist:WenndieHausnummergeradeist, dann befindet sich das Haus auf der rechten Straßenseite. Das Haus be- findet sich auf der rechten Straßenseite. Also hat das Haus eine gerade Hausnummer.(DerGrundist,dassunsereRegelnuretwasaussagtüber Häuser mit geraden Hausnummern – sie sagt aber nicht etwas über alle HäuseraufderrechtenStraßenseiteaus.) WennnunaberdieLogikkeinenkognitivenMechanismusbzw.keine Denkgesetzebeschreibt,wasbeschreibtsiedann?UndwassindSchlüsse oderArgumente,wenneskeinepsychischenEreignissesind? 1.2|LogikundSprache SchlüsseundArgumente:DiegrundlegendeEinsichtdermodernenLogik ist,dasseseineKlassevonlogischenGesetzengibt,diealleinaufgrund sprachlicherStrukturenbestehen.Kommenwirnocheinmalzurückzu demBeispieldesSchlussesderregennassenStraße.Eshandeltsichdabei umeinenparadigmatischlogischenSchluss:Esregnet,undwennesreg- net, dann wird die Straße nass. Also: Die Straße wird nass. Wir können die grundlegende Idee, dass sprachliche Strukturen für den Zusammen- hang verantwortlich sind, so illustrieren. Wir ersetzen den Satz »Es reg- net«durcheinenBuchstaben,»A«;undwirersetzendenSatz»dieStraße wirdnass«durcheinenanderenBuchstaben,»B«.Miteinerkleinengram- matikalischen Anpassung erhalten wir das folgende Schema: A, und wennA,dannB.Also:B.Eskannnunleichtgesehenwerden,dass,ganz gleich, was wir für »A« oder »B« einsetzen, der entsprechende Schluss immerlogischbleibenwird.Dasliegtebennichtdaran,wiewirdefacto denken,undesliegtnochnichteinmaldaran,wiewirdenkensollen;es liegt vielmehr daran, wie die Wörter »und« und »wenn ..., dann ...« in unserer Sprache funktionieren. Kommen wir damit zu den zwei Fragen zurück:WassindSchlüssebzw.Argumente,undwasmachteinenSchluss odereinArgumentlogisch? Die moderne Antwort lautet: Wir können Schlüsse oder Argumente alssprachlicheGegenständerekonstruieren,unddieFrage,obeinArgu- ment logisch ist, hängt von sprachlichen Eigenschaften dieser Gegen- ständeab. LogikalsModellderSprache:WiestudierenwirnunaberinderLogik 2