Synthetic differential geometry (Geometri diferensial sintetis, dalam Tugas Akhir
ini, akan kita sebut sebagai SDG) adalah sebuah reformulasi geometri diferensial
atas dasar sebuah aksioma yang sifatnya sintetis temenyangkut objek geometris serta
hubungan antar objek tersebut – sehingga kita dapat melakukan kalkulus dengan
elemen infinitesimal nilpoten secara rigorous.
Sebagai asumsi dasar, kita misalkan terdapat sebuah objek continuum dasar R yang
memenuhi prinsip yang kita sebut sebagai Prinsip Mikroafin, yang mengatakan bahwa
sebuah grafik kurva di R dapat dipandang sebagai gabungan dari sekumpulan
potongan-potongan garis lurus yang sangat kecil, bersesuaian dengan gambaran
klasik dari sebuah continuum – sebuah objek ideal yang memungkinkan perubahan
berkesinambungan sejati. Lebih tepatnya, kita mengasumsikan bahwa R memenuhi
Aksioma Kock-Lawvere, yang mengatakan bahwa semua fungsi dari domain
D = {d ? R : d2 = 0} ke R dapat digambarkan secara unik sebagai sebuah fungsi
afin. Karena kita sekarang dapat bekerja dengan elemen infinitesimal secara langsung,
kita dimungkinkan untuk melakukan konstruksi rigorous atas objek-objek
geometris secara lebih umum dan lebih mengakomodir intuisi geometris yang kita
miliki tentang objek tersebut, dengan berargumen menggunakan nilai-nilai infinitesimal.
Namun, supaya kita bisa melakukan pengkajian yang berarti atas dasar aksioma ini,
kita harus merelakan keberlakukan universal dari Law of Excluded Middle, prinsip
logika yang mengatakan bahwa P ?¬P selalu berlaku untuk setiap proposisi P. Sebagai
salah satu akibat terpenting, kehilangan hukum ini mengakibatkan kita tidak
lagi dapat berargumen bahwa sesuatu itu benar karena tidak mungkin hal tersebut
salah. Dalam Tugas Akhir ini kita akan memeriksa apa saja yang kita peroleh dari
pengorbanan ini.