Я бы хотел продолжить разговор о смысле математических понятий, потому что чувствую, что здесь зарыто что-то важное.
Представим себе человека, который никогда не играл в шахматы. Ему дали список правил и поручили следить за партией. Он сможет констатировать, что – да, каждый ход сделан по правилам, и – да, это мат. Он видит, что поставлен мат, но не понимает, почему он поставлен. «Потому что король ходит так, а ферзь этак» – не ответ. Правила, регулирующие возможные и невозможные ходы – это еще не все шахматы (в принципе, все шахматы выводимы из этих правил, но на практике такой вывод непосилен ни человеку, ни существующим компьютерам). Игрок проиграл, потому что не развивал фигур / упустил центр / не берег пешек и так далее. В шахматах есть свои законы, свои причинно-следственные связи. А наш наивный наблюдатель не знает их, не понимает, как здесь все устроено.
Равно и вся математика, в принципе, выводима из определений, но это точно такое же "в принципе". Я предлагаю различать
формальное понятие, которое можно считать тождественным определению, и
когнитивное понятие, которое хранится у нас в голове и с которым мы на самом деле работаем, пытаясь что-то доказать, опровергнуть, обобщить или вычислить. Когнитивное понятие может даже противоречить формальному (например, я какое-то время был свято уверен, что внутренность открытого связного множества совпадает с внутренностью его замыкания). Но самое важное - из бесконечного множества следствий, свойств и взаимосвязей с другими понятиями, которые в принципе выводимы из определения и в этом смысле архивированы в нем, когнитивное понятие содержит далеко не все, а лишь конечное (и очень небольшое) множество, но зато таких следствий, свойств и взаимосвязей, о которых мы
помним или легко можем вспомнить. Кстати, ошибочно считать, что когнитивное понятие вполне вербализуемо. Немалую его часть занимает невербализованное и неотрефлексированное знание, наработанное интуицией, которая подсказывает верные ходы в доказательствах и опровержениях или пути плодотворных обобщений.
Когнитивные понятия иногда образуются с трудом, несмотря на от зубов отскакивающие определения. Именно это чувство "каждый ход сделан по правилам, но я не понимаю, что происходит" у меня возникает при изучении, например, дифференциального исчисления. Вот
тут ТС спрашивает про инвариантность формы первого дифференциала. А я в свое время так и не понял, чем это первый так сильно отличается от второго, что первый инвариантен, а второй - нет. То есть я честно доказал и инвариантность первого, и неинвариантность второго, и - да, каждый ход сделан по правилам... Но, черт возьми, Холмс, что за всем этим стоит?