¿Qué hacen los matemáticos cuando alguien cuestiona sus axiomas?

Como otros han respondido, los axiomas son suposiciones que no tienen que ser “verdaderas” en el “mundo real”. Si los axiomas conducen a conclusiones interesantes (teoremas), entonces son axiomas útiles.

Los axiomas utilizados juntos deben ser independientes. Si uno puede probar o refutar un axioma con otro axioma, entonces esos axiomas no son independientes.

Un famoso ejemplo de un axioma que a menudo se cuestionó es el quinto postulado de Euclides (similar a un axioma). Muchos matemáticos a través de los siglos buscaron pruebas de que el postulado paralelo de Euclides era redundante con sus otros cuatro. Algunos matemáticos (Lobachevsky, Gauss, …) se dieron cuenta de que negar el quinto postulado de Euclides condujo a nuevos descubrimientos muy interesantes (geometría nouclidiana). Un siglo después de eso, sus descubrimientos ayudaron a Einstein a ver el universo de nuevas maneras. Sin embargo, la geometría euclidiana sigue siendo coherente y útil para la ciencia, la ingeniería y la vida cotidiana.

Pienso en axiomas como los universos que crean los escritores de ciencia ficción. Me gusta la ciencia ficción que es autoconsistente porque proporciona una plataforma para personajes e historias que son relacionables e interesantes. El universo de ciencia ficción no tiene que ser el mismo que mi universo real o cualquier otro universo de ciencia ficción. La clave es la autoconsistencia.

Los matemáticos cuestionan sus propios axiomas todo el tiempo. Toda la historia de la teoría de conjuntos de los siglos XX y XXI trata de tratar de encontrar los axiomas correctos. ¿No te gustan los conjuntos infinitos dados por el Axioma del Infinito? Tome su negación, obtenga los conjuntos hereditariamente finitos. Conjunto hereditariamente finito. ¿No te gustan los conjuntos que no pueden contenerse? Utilice los nuevos fundamentos de Quine, en los que los conjuntos pueden contenerse. Nuevas fundaciones. ¿Quieres más conjuntos de los que puedes obtener de la teoría de conjuntos estándar? Postule un cardenal inaccesible. Cardenal inaccesible. En resumen, los matemáticos aman los nuevos axiomas y les encanta mirar sistemas alternativos de axiomas.

Ignóralos, en su mayoría. Ver, por ejemplo, las matemáticas “intuicionistas”.

Probablemente no mucho. Los axiomas no son verdades. Son suposiciones.

Un matemático podría decir: “Si no te gustan mis suposiciones, entonces haz las tuyas”

Dígales, genial, especifique un conjunto alternativo de axiomas, ¡y vea qué puede probar de él!