Головна |
« Попередня | Наступна » | |
1. Рахунок і нескінченність |
||
Поняття цілого позитивного числа сходить до глибокої старовини, і збільшення «числа» чисел по ходу розвитку математики представляє складний і довгий процес на шляху все більшої абстракції. Можна сказати, що поняття множини є найважливішою віхою на цьому шляху, коли незабаром всі числа можуть бути представлені як множини. Не входячи поки в тонкощі, слід просто відзначити, що числа (цілі позитивні) приписуються множинам, тобто совокупностям речей. Таким чином, маючи на увазі кінцеві сукупності речей, кожної з них може бути приписано певне число. Однак це означає, що між кожною річчю сукупності і кожним цілим позитивним числом існує одно-однозначна відповідність, тобто однієї речі відповідає 1, іншої речі - 2, ще однієї - 3 і т.д. Подібного роду рахунок дозволяє оцінити «величину» сукупності, тобто наскільки вона велика, і чим більше число, тим більше сукупність. Сукупності, які мають одне і те ж число, мають однакову величину. Таким чином, ми можемо порівнювати множини і впорядковувати їх за величиною. Як видно, рахунок заснований на ідеї встановлення одно-однозначної відповідності, яка і є базисної логічної ідеєю. Але в цьому випадку можна відмовитися від «посередництва» чисел і прямо порівнювати розміри множин шляхом встановлення одно-однозначної відповідності між елементами множин. Рахунок може розглядатися як встановлення існування одно-однозначної відповідності між кінцевим безліччю об'єктів і підмножиною натуральних чисел. Слід зазначити, що концепція відповідності може розглядатися як логічна, і враховуючи базисність цієї концепції, можна зрозуміти правдоподібність логіцістской позиції Фреге і Рассела, згідно з якою математика є логіка. Ця позиція посилюється, якщо врахувати, що саме поняття безлічі також визначається логічно. Це не аргумент на користь логіцізма, а деякого роду психологічний пояснення, яке свідчить на його користь. Вельми переконливо такий підхід представлений в знаменитій книзі Б. Рассела Введення в математичну філософіюкоторая є нетехнічних викладом системи Principia Mathematica Б. Рассела і А.Н. Уайтхеда, вершини другого етапу математичної логіки і основ математики. У застосуванні до кінцевих множинам встановлення того факту, що два безлічі мають однакову кількість елементів, через одне-однозначна відповідність, майже тривіальна. Основний інтерес представляє поширення такого подання на всі множини, включаючи нескінченні. Саме це було зроблено Г. Кантором і призвело до теорії трансфінітних чисел. Але слід мати на увазі, що виникає на цьому шляху узагальнене поняття числа, а саме, кардинального числа, радикально змінює існувало до Кантора уявлення про нескінченність. Поширення ідеї одно-однозначної відповідності на нескінченні множини стикається з труднощами, яка була відома ще Галілею. Справа в тому, що нескінченні множини мають парадоксальне властивість: нескінченна безліч може бути поставлено в одно-однозначна відповідність із власним підмножиною. Так, безліч натуральних чисел може бути поставлено в таку відповідність з безліччю парних або ж непарних чисел. 1 Рассел Б. Введення в математичну філософію / Пер. В.В. Целіщев-ва. -М.: Гнозис, 1996. таться показником його «розміру». Таким чином, поняття числа елементів множини взагалі не підходить до нескінченних множинам. Тут ми маємо деякого роду діалектичний поворот: спершу ми вважаємо, що безліч вимірюється відповідним йому числом, через встановлення одно-однозначної відповідності між елементами множини і натуральними числами. Потім ідея такої відповідності поширюється на нескінченні множини. У результаті ми отримуємо, що до них поняття числа не застосовується взагалі. Це може означати, що нескінченність як поняття заперечує поняття счетності. У певному сенсі виявляється, що все нескінченні множини мають один і той же «розмір», який якось перевищує розмір кінцевих множин. «Якось» ставиться до того факту, що немає можливості зіставити «розмір» нескінченних множин і розмір кінцевих множин. Однак виявилося, що деякі нескінченні множини не можуть бути поставлені в одно-однозначна відповідність один з одним. Значить, ідея розміру нескінченних множин має сенс, і тоді висновок про «однаковість» усіх нескінченних множин валиться. Доказ цього дивного факту дав Г. Кантор. Нескінченними множинами, які в першу чергу приходять в голову, є безліч натуральних чисел і безліч дійсних чисел. Кантор показав, що не існує одно-однозначної відповідності між елементами двох цих множин. Але якщо це так, тоді серед нескінченних множин одне може бути «більше», а інше «менше», хоча таке впорядкування не схоже на впорядкування по величині серед натуральних чисел. Частиною цього докази є встановлення (Кантором же), що для будь-якого безлічі Л (кінцевого або нескінченного) не може бути одно-однозначної відповідності між А і безліччю всіх його підмножин (безліч-ступінь А). З цього твердження випливає, що безліч натуральних чисел не може бути поставлено в одно-однозначна відповідність з його безліччю-ступенем. Тепер, кожна підмножина безлічі натуральних чисел може бути поставлено єдиним чином у відповідність з нескінченною послідовністю нулів і одиниць. Кожна така послідовність розглядається як бінарне десяткове подання дійсного числа в інтервалі (0, 1), і значить, представляє точку на лінії, і оскільки дійсні числа вказують всі точки на лінії, це все означає, що натуральні числа не можуть бути поставлені в одно- однозначна відповідність з точками на лінії. Будь математична ідея є частково наслідком раніше встановлених результатів, і частково наслідком введених визначень. Не менш важливі неявні або явні припущення, що лежать в основі математичного міркування. Відступаючи від «діалектичного» уявлення введення заходів нескінченних множин, уявімо структуру підходу до цього питання Кантора. Як визначення виступає наступне твердження: Безліч є деяка сукупність певних та окремих об'єктів, зібраних в ціле нашою інтуїцією або думкою. Це визначення представляє найбільш природне, і в той же самий час, саме проблематичне опис збирання об'єктів думки в безліч. Сам акт збирання найвищою мірою ідеальний, що вводить в точні концепції розпливчасті принципи типу Принципу рефлексивних. Як припущення береться наступне твердження: Кожне безліч має певну «потужність», або «кардинальне число. Тут присутній акт постулирования нового типу числа, яке належить узгодити зі звичайним поняттям числа, і «зробити» для таких чисел арифметику. В якості знову-таки визначення виступає наступне твердження: Два безлічі мають одну і ту ж потужність, або кардинальне число, якщо і тільки якщо, є одне-однозначна відповідність між ними. Кантор так коментує це визначення: «Ми назвемо" потужністю "або" кардинальним числом "безлічі М загальну концепцію, яка за допомогою нашої активної здатності думки виникає з сукупності М, коли ми абстрагуємося від природи її елементів і порядку, в якому вони розташовані» 59. З філософської точки зору складність полягає в тому, що освіта множини є чисто розумовою актом, який може бути чистим свавіллям; наприклад, в безліч можуть бути об'єднані елементи, які не мають між собою нічого спільного. Відомо, що множини можуть бути задані через обсяг (екстенсіонально) або переліком елементів, або ж через породжують-щее властивість (интенсиональное), властиве всім елементам множини. У разі кінцевих множин, якщо у його елементів немає загальної властивості, безліч можна задати переліком елементів. Але як це зробити у випадку нескінченної кількості? Вважається, що нескінченні множини можуть бути задані тільки через породжує властивість. Якщо це так, то порушується аналогія між кінцевими і нескінченними множинами, в якій був зацікавлений Кантор, який вважав, що всяке безліч визначається його елементами. Якщо ця умова не буде дотримана, тоді неможливо буде приписати нескінченного безлічі розмір. І ось тут Кантор вводить чисто філософське припущення про те, що нескінченна безліч також може бути задане переліком, і неможливість такого людського уявного акта означає просто обмеженість людського інтелекту, тобто в принципі нескінченні множини можуть бути виміряні (через число елементів), але для цього треба їх «порахувати».
|
||
« Попередня | Наступна » | |
|
||
Інформація, релевантна " 1. Рахунок і нескінченність " |
||
|