마지막으로 괴델은 ‘명제 g는 증명할 수 없다’는 내용13을 표현하는 숫자 하나를 만들었습니다. 예를 들어 그 숫자를 p라고 부르기로 합시다. 즉, 숫자 p가 명제 g를 가리키는 것입니다.
v 역자노트 괴델의 제1 불완전성 정리 예시
괴델의 아이디어를 쉽게 비유하자면, 컴퓨터가 모든 문장을 숫자로 받아 참과 거짓 여부를 판별해 주는 상황을 들 수 있습니다. 이 컴퓨터는 입력된 숫자가 어떤 문장을 의미하는지 해석한 후 공리와 수학적 규칙에 따라 그 문장이 증명 가능한지 판단합니다. 예를 들어 숫자 1001은 ‘2는 자연수다’는 명제를 나타내고, 컴퓨터는 ‘이건 공리를 기반으로 증명 가능하다’고 판정하는 식입니다.
하지만 괴델은 숫자 9999가 “9999는 증명할 수 없다.”라는 문장을 의미하도록 구성했고, 그 숫자 자체가 바로 그 문장을 표현하게 만들었습니다. 그 결과, 컴퓨터가 9999를 판별하려고 하면 논리적 모순에 빠집니다. ‘증명할 수 없다’면 그 문장은 참이지만 컴퓨터는 그것을 증명할 수 없고, ‘증명 가능하다’고 하면 거짓인 명제를 증명한 셈이 됩니다. 이를 통해 괴델은 수학 체계 안에 참이지만 증명할 수 없는 명제가 존재함을 보여 주었고, 이는 수학이 완전하지 않다는 사실을 의미합니다.