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數學文化:連續統之迷

來源:網絡資源 文章作者:奧數網整理 2019-01-26 16:28:55

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  (注:文中將阿拉夫零記為alf(0),阿拉夫一記為alf(1),依次類推…)

  由于alf(0)是無窮基數,阿拉夫是有異于有限運算的神奇運算,因而,以下的結果也不足為怪:

  alf(0)+1=alf(0)

  alf(0)+n=alf(0)

  alf(0)+alf(0)=alf(0)

  alf(0)Xn=alf(0)

  alf(0)Xalf(0)=alf(0)

  alf(0)是自然數集的基數。一個無窮基數,只要是可數集,其基數必為alf(0)。由可排序性,可知如整數集、有理數集的基數為alf(0);或由它們的基數為alf(0),得它們為可數集。而實數集不可數(可由康托粉塵線反證不可數)推之存在比alf(0)更大的基數。乘法運算無法突破alf(0),但冪集可突破:2alf(0)=alf(1)

  可以證明實數集的基數card(R)=alf(1)。進而,阿拉夫“家族”一發而不可收:2alf(1)=alf(2);2alf(2)=alf(3);……

  alf(2)究竟有何意義?人們冥思苦想,得出:空間所有曲線的數目。但而后的alf(3),人類絞盡腦汁,至今為能道出眉目來。此外,還有一個令人困惑的連續統之迷:“alf(0)與alf(1)之間是否還存在另一個基數?”

  公元1878年,康托提出了這樣的猜想:在alf(0)與alf(1)之間不存在其它的基數。但當時康托本人對此無法予以證實。

  公元1900年,在巴黎召開的第二次國際數學家會議上,德國哥庭根大學教授希爾伯特提出了舉世聞名的23個二十世紀須攻克的數學問題中,連續統假設顯赫的排在第一個。然而這個問題的最終結果卻是完全出人意料的。

  公元1938年,奧地利數學家哥德爾證明了“連續統假設決不會引出矛盾”,意味著人類根本不可能找出連續統假設有什么錯誤。1963年,美國數學家柯亨居然證明了:“連續統假設是獨立的”,也就是說連續統假設根本不可能被證明。

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