Zeno vs. Ockham

sheketz

New member
זה בכלל לא ברור מאליו שיש גבול

המתמטיקאים שנדרשו לשאלה הזאת במאה התשע עשרה הזיעו לא במעט על השאלה הזאת. נדמה לי שגיאורג קנטור יצא ראשון עם פתרון שמבטיח קבלת גבול - אקסיומת קאנטור. כמובן שהפתרון שלו היה מעט שרירותי, ואחר כך באו דדקינד וקושי והגדירו מחדש את המספרים הממשיים וכך פתרו סופית(?) את הבעיה מבחינה מתימטית.
 

sheketz

New member
קושי ודדקינד (קצת מתימטיקה)

אולי נתחיל בדדקינד ונגמור בקושי, בסדר? דדקינד הגדיר דבר מה שנקרא "חתך". מהו חתך? זוהי חלוקה של כל המספרים הרציונלים לשתי קבוצות (UP,DOWN), כאשר כל איבר בקבוצה UP גדול מכל איבר בקבוצה DOWN. למשל כל המספרים שגדולים מחמש זוהי קבוצה אחת, וכל שאר המספרים זאת היא הקבוצה השניה. אחר כך הוא הגדיר יחס של סדר בין החתכים ,ואח"כ חיבור חיסור כפל וחילוק, (אתה מוזמן לנסות את כוחך בכך), וכמובן זיהה חלק מן החתכים עם המספרים הרציונליים (חתך כזה, האיבר המקסימלי של DOWN או המינימלי של UP הוא מספר רציונלי - והוא מזוהה עם המספר הרציונלי הזה). כמובן שנותרו גם חתכים שאי אפשר לזהותם עם מספרים רציונליים, למשל חשוב על החתך הבא: UP - כל המספרים הרציונליים X שמקיימים 2 < X*X, ו DOWN - כל השאר. החתך הזה מייצג את השורש הריבועי של 2. כל חתך דדקינד הוא בעצם מספר ממשי. ואפשר להוכיח בלי קושי רב שכל סידרה עולה וחסומה מלמעלה של מספרים ממשיים (כאלו) יש לה גבול שהוא מספר ממשי (כזה). כמובן שצריך להשלים כיאות את ההגדרות של יחס הסדר ופעולות מתימטיות לפני שמוכיחים את זה וקצרה היריעה כאן, למרות שזה לא מסובך במיוחד. זה מתקשר יפה עם הגיאומטריה כפי שהבינו אותה היוונים (וזנון?). היוונים הגדירו אורך (או יותר נכון יחס אורכים) על ידי מידה משותפת. ההנחה היא שלשני קטעים קטע שלישי שנכנס מספר שלם של פעמים בשניהם. הקטע הזה נקרא מידה משותפת. היחס בין האורכים בין קטע א' לקטע ב' הוא היחס בין מספר הפעמים שהמידה המשותפת נכנסת בקטע א' למספר הפעמים שהמידה המשותפת נכנסת לקטע ב'. אבל השאלה היא האם קיימת מידה משותפת בין כל שני קטעים והתשובה היא שלא - אין מידה משותפת בין הצלע של ריבוע לבין האלכסון שלו כי השורש הריבועי של 2 אינו מספר רציונלי. יכול להיות שזנון מתייחס בפרדוקס שלו לבעייתיות הזאת שגילו הפיתגוראים. כמובן שחתך דדקינד פותר את הבעיתיות הזאת בחברו מחדש את המספרים לגיאומטריה. קושי הגדיר את המספרים הממשיים על ידי סדרות קושי, שזה סדרות שאיבריהן הולכים ומתקרבים זה לזה (לכל אפסילון...) , אבל אצלו זה קצת יותר מסובך בגלל שיש הרבה סדרות קושי ש"שוות" זו לזו,ולכן צריך להגדיר בעצם את המספרים הממשיים על ידי מחלקות שקילות של סדרות קושי (מצטער על הז'ארגון). לא קשה להראות שהמספרים הממשיים של דדקינד שקולים לגמרי לאלו של קושי. אבל שוב לא אכנס לזה כאן. ועכשיו נו טוב, ברגע שיש גבול אז אכילס מגיע לצב (קצת ניפנופי ידיים). אני מקווה שהבהרתי יותר ממה שהחשכתי. נ.ב. דדקינד אמר - אלוהים ברא את המספרים הטבעיים, את כל השאר ברא האדם.
 
אני לא מבין משהו:

אתה אומר שחתך "זוהי חלוקה של כל המספרים הרציונליים לשתי קבוצות" ואחר כך אתה אומר "כל חתך דדקינד הוא בעצם מספר ממשי" אז מה זה "חתך" - מספר או חלוקה? ניקח את הדוגמא של 5. ה UP הוא כל מה שגדול מחמש, וה DOWN הוא כל השאר. 5 הוא איפא המספר המאקסימאלי של ה DOWN והמספר המינימאלי של הUP הוא המספר הראציונאלי הקטן ביותר שגדול מ 5. ןעכשיו, כשאני חושב על החתך הזה כחלוקה, אני מבין אותה, אבל איך אני יכול לחשוב עליה כעל מספר? ומהו המספר? 5? למה?
 

sheketz

New member
ארחיב מאוחר יותר בערב - אבל בקצרה

מה זה מספר? מהו מיספר טיבעי? שלם? רציונלי? ממשי? דימיוני? אפשר מצד אחד לומר - המספרים נמצאים שם ואנחנו נתקלים בהם כמו באבנים... ומצד שני אפשר לומר - מספרים הם קונסטרוקציות של אנשים או מתמטיקאים (עד כמה שהאחרונים אנושיים). הגישה של דדקינד היתה שמספרים טבעיים הם נתונים (אבנים) אבל כל השאר זה קונסטרוקציות. ומה ההצדקה לקונסטרוקציות אלו? כל קונסטרוקציה מצליחה להכליל את המספרים מהן יצאה (ומה זאת אומרת להכליל?) ומצד שני התנהגה "יפה".... אז המספרים כבר אינם כבר מושגים אינטואיטיביים . החיים קשים...
 

sheketz

New member
הומומורפיזם ואיזומורפיזם

דווקא הגיאומטריה נותנת לנו הדגמה טובה שממנה אפשר להבין משהו על טבעם של מספרים. אתה מסתכל על תפןז או עדבניה, או גלובוס ואתה מקבל מושג מהו פירוש המושג כדור. זהו המשותף ביניהם - הצורה שלהם. כך מדימיון אנחנו מקבלים את המונח של (האידיאה של) הצורה. אז בא מושג האיזומורפיזם ונותן לזה פורמליזציה. תאר לך שיש לנו שתי קבוצות אחת היא אוסף המספרים ושניה היא אוסף ה"מספרים". עבור המספרים יש חיבור, חיסור כפל וחילוק ועבור ה"מספרים" יש "חיבור", "חיסור" ,"כפל" ו"חילוק". ולא רק זה אלא אפשר לעשות התאמה אחד לאחד בין המספרים ל"מספרים". כך שכל היחסים בין המספרים יועתקו בדיוק ליחסים בין ה"מספרים". אז כאן אנחנו עושים את הקפיצה הזאת ומקבלים את האידיאה של המספרים, שהיא היא לב ליבה של המתמטיקה. ההומומורפיזם עושה דבר דומה, אלא שהוא עושה מיפוי של קבוצה אחת יחד עם כל היחסים שלה לתוך קבוצה שניה - אבל המיפוי לא מכסה את כל הקבוצה השניה אלא רק חלק ממנה. מכל מקום החוקים של הקבוצה בראשונה מורחבים גם עבור האיברים של הקבוצה השניה, וכך יש לנו הרחבה נאותה. זאת היא הדרך בה אנחנו מקבלים מספרים רציונלים מתוך השלמים, וכך גם מספרים ממשיים מתוך הרציונליים.
 

neko

New member
זה לא ממש פותר את הפרדוקס...

מה שכן פותר הוא דחיית התאוריה האריסטוטלית וקבלת התאוריה האטומיסטית
 
למעלה