En matematiko kaj filozofio senfineco aŭ nefinio aŭ infinito havas plurajn signifojn, kiuj ĉiuj esprimas la ideon, ke la priparolata objekto aŭ procezo en ia senco ne havas finon. Ekde antikvaj tempoj filozofoj kaj matematikistoj klopodis kompreni kaj analizi nefinion, sed ofte temis pri misgvidaj argumentoj, ĝis Georg Cantor pli formale kaj rigore analizis la koncepton fine de la 19-a jarcento, interalie enkondukante klaran manieron distingi grandecojn de nefinio.
Matematiko uzas la simbolon ∞ (unikode U+221E) por signi nefiniecon, atribuita al angla matematikisto John Wallis.
Estas grave distingi diversajn uzojn de la koncepto "senfineco" en diversaj kampoj de matematiko. Ekz-e, en analitiko, "nefinia" estas koncepto uzata por paroli pri limo de vico, kiu ne havas reelnombran aŭ kompleksnombran limon; en tia kunteksto havas sencon distingi inter pozitiva kaj negativa nefinioj. En aroteorio aliflanke, ne havas sencon paroli pri negativa senfineco, sed tamen ekzistas pluraj malsamaj nefinioj: Ekz-e oni povas diri, ke la aro de reelaj nombroj estas pli granda ol la aro de naturaj nombroj, kvankam ambaŭ estas nefiniaj. La kialo estas, ke la naturaj nombroj ne sufiĉas por numeri la reelajn.
Historio
Barato
Kvar jarcentojn a. K. diversaj barataj tekstoj traktas senfinecon. Upaniŝado mencias ke "se vi forprenas aŭ aldonas parton al senfineco, tiu restas senfineco". Matematika teksto Surya Prajnapti asertas koncepton de tri specoj de kvantoj: nombreblaj (ekzemple naturaj nombroj), nenombreblaj (tre grandaj), kaj senfinaj.
Budhismo
Iu frua budhisma arto montras dion kun 8-eca simbolo en mano, kiu reprezentas senfinan ciklon.
Antikva Grekujo
La plej frua registrita ideo de senfineco en Grekujo povas esti tiu de Anaksimandro (ĉ. 610 - ĉ. 546 a.K.), antaŭsokrata greka filozofo. Li uzis la vorton apeirono, kiu signifas "senlima", "nedifinita" kaj eble tradukeblas kiel "senfina". [1]
Estis aristotela koncepto de ebla senfineco (anstataŭ vera senfineco), ekzemple anstataŭ diri ke ekzistas senfina kvanto da primnombroj, oni diris ke estas pli da primnombroj ol en iu ajn konkreta aro de primnombroj.
Tamen lastatempaj esploristoj asertas ke Arĥimedo ŝajne konceptis veran senfinecon.
Aristotelo instruis la senfinan divideblecon de materio; ĝin kontestis la atomismaj filozofoj, kiuj asertis la ekziston de plej malgrandaj materieroj. Zenono el Elajo elpensis paradoksojn, kiuj montris la nesufiĉecon de finiaj nombroj, ekzemple, ke ne eblas atingi foran celon, ĉar eblas senfine dividi la distancon al ĝi.
Postaj filozofoj
La pozitiva kontribuo de William Hamilton al la progreso de la pensaro estas komparative malgranda, sed li stimulis spiriton de kritikemo en siaj lernantoj insistante pri la granda gravo de psikologio kontraŭ la malnova metodo de metafiziko, kaj per la agnosko de la gravo de la germana filozofio, speciale tiu de Immanuel Kant. Lia plej grava verko estas evidente "Philosophy of the Unconditioned" (Filozofio de la Senkondiĉi), nome disvolvigo de la principo ke por la homa limigita menso ne povas esti kono de la Senfineco.
Matematiko
La kalkulo
Lejbnico, unu el la inventintoj de la infinitezima kalkulo, spekulativis multe pri senfinaj nombroj kaj ties uzoj en matematiko. Li opiniis, ke senfineconaj kaj senfinaj kvantoj estis iaj idealaj ekzistaĵoj, sen la sama naturo de palpeblaj kvantoj, tamen kun similaj ecoj kaj reguloj.
La reela analitiko
En la reela analitiko, la simbolo ∞ (nomita "infinito") reprezentas nebaritan limeson. x → ∞ signifas ke x kreskas senbare, kaj x → -∞ signifas ke x malkreskas senbare.
Senfineco estas uzata ofte ne nur por difini limeson, sed kiel memstara kvanto aldonita al la aro de reelaj nombroj kiel topologia spaco.
La kompleksa analitiko
Simile kiel en la reela analitiko, ∞ reprezentas nebaritan sensignan limeson. x → ∞ signifas ke la grando |x| kreskas senbare. Kaj simile, punkto ∞ aldoneblas al la kompleksa spaco kiel topologia spaco.
La nenorma kalkulo
Origine Lejbnico kaj Neŭtono konceptis senfineconajn kvantojn, sed nesufiĉe rigore, do posteuloj enkondukis la konceptojn de limoj kaj baroj por pliformaligi la matematikon. Tamen en la 20-a jarcento oni malkovris metodon uzi senfineconajn kvantojn pli rigore kaj logike. La inverso de senfinecona kvanto estas senfina. Tiel tiaj kvantoj estas elementoj de kampo, kaj se H estas senfina nombro, do 2+H kaj H+1 estas aliaj malsamaj senfinaj nombroj. Tio estas tute alia alveno ol tiu de Cantor.
La teorio de aroj
Alia speco de "senfineco" estas la ordonombroj kaj kvantonombroj de la aroteorio. Cantor evoluigis sistemon de transfiniaj nombroj, el kiuj la unua estas ℵ0 (alef-nul), kiu reprezentas la kvantonombron de la aro de naturaj nombroj. Ĉi tiu moderna koncepto naskiĝis en la esploroj de Georg Cantor, Gottlob Frege, Richard Dedekind kaj aliaj, baze de la koncepto de aroj, kaj aroj de aroj.
Kerna ideo, dank' al Dedekind, estas tiu de unu-al-unu-rilato inter la elementoj de 2 aroj, kiel metodo kompari la grandojn de la aroj. Ĝi forĵetis la malnovan nocion ke parto ne povas samgrandi al la tuto. Tiam senfina aro difineblas kiel aro kiu havas la saman grandon kiel iu parto de la tuto. Ekzemple, ekzistas same multe da paraj naturaj nombroj kiom da naturaj nombroj.
Cantor plu evoluigis la ideojn, kun distingo de ordonombroj kaj kvantonombroj. Se oni rigardas naturajn nombrojn en ilia funkcio kiel mezuriloj por grandeco de finiaj aroj, tiam la vastigo al senfinaj aroj donas la kvantonombrojn. Se oni aliflanke rigardas la naturajn nombrojn en ilia funkcio kiel indikiloj de pozicioj en iu finia ordigita aro, tiam vastigo al senfinaj aroj donas la ordonombrojn. Por povi senchave paroli pri pozicioj en senfina ordigita aro, oni tamen devas limigi sin al la bone ordigitaj aroj, kiuj estas la ordigitaj aroj ĉe kiuj ĉiu subaro havas plej malgrandan elementon.
La plej malgranda senfina kvantonombro ℵ0 egalas al la kvanto de naturaj nombroj. Se montreblas unu-al-unu-rilato inter iu aro A kaj la aro de naturaj nombroj, tiam A estas numerebla. Se iu aro A tro grandas por havi unu-al-unu-rilaton kun la naturaj nombroj, tiam A estas nenumerebla.
Unu el la ĉefaj teoremoj de Cantor estas, ke la aro de reelaj nombroj pli grandas ol la aro de naturaj nombroj, t. e. la aro de la reeloj estas nenumerebla. Eble eĉ pli surpriza estas tio, ke la aro de raciaj nombroj ja estas numerebla, ĉar eblas difini unu-al-unu-rilaton inter la du aroj de naturaj nombroj kaj raciaj nombroj. Cantor elpensis utilan pruvan metodon, la diagonalan argumenton, por pruvi tiajn rezultojn.
La kontinuumo-hipotezo temas pri tio, ĉu ekzistas aro kun kvantonombro inter tiu de la naturaj nombroj kaj tiu de la reelaj nombroj. Estis pruvite ke ĝi nek pruveblas nek kontraŭpruveblas per la kutimaj aroteoriaj aksiomoj (nomataj Zermelo-Fraenkel-aksiomoj kun elekto-aksiomo (ZFE)), do aperas du variaĵoj de aroteorio, depende de tio, ĉu oni supozas ĝin aŭ ĝian malon kiel aldonan aksiomon.
Geometrio kaj topologio
Senfineco aperas ofte en geometrio kaj topologio. Ekzistas spacoj senfin-dimensiaj.
Fraktoj
Fraktoj estas moderna branĉo de matematiko, kiu temas ofte pri objektoj kiuj prezentas saman aŭ similan strukturon je diversaj niveloj, tiel montrante senfinan detalecon kaj memsimilecon.
Matematiko intence sen senfineco
Iuj matematikistoj estis skeptikaj ĉu vere validas uzi senfinecon precipe post la akcepto de la kantora aroteorio. Leopold Kronecker kaj aliaj tiel evoluigis sen-senfinecajn matematikojn kaj matematikajn filozofiojn, inkluzive de konstruismo kaj intuiciismo, en kiuj oni ne rajtas supozi ke ekzistas senfinaj kvantoj, procezoj, decidprocezoj, ktp.
Literaturo
- Gemignani, Michael C. (1990), Elementary Topology (2nd ed.), Dover, (ISBN 0-486-66522-4)
- Keisler, H. Jerome (1986), Elementary Calculus: An Approach Using Infinitesimals (2nd ed.), http://www.math.wisc.edu/~keisler/calc.html
- Maddox, Randall B. (2002), Mathematical Thinking and Writing: A Transition to Abstract Mathematics, Academic Press, (ISBN 0-12-464976-9)
- Swokowski, Earl W. (1983), Calculus with Analytic Geometry (Alternate ed.), Prindle, Weber & Schmidt, (ISBN 0-87150-341-7)
- Taylor, Angus E. (1955), Advanced Calculus, Blaisdell Publishing Company
- David Foster Wallace. (2004) Everything and More: A Compact History of Infinity. Norton, W. W. & Company, Inc.. ISBN 0-393-32629-2.
- Amir D. Aczel. (2001) The Mystery of the Aleph: Mathematics, the Kabbalah, and the Search for Infinity. Pocket Books. ISBN 0-7434-2299-6.
- D. P. Agrawal (2000). Ancient Jaina Mathematics: an Introduction, Infinity Foundation.
- Bell, J. L.: Continuity and infinitesimals. Stanford Encyclopedia of philosophy. Revised 2009.
- L. C. Jain. (1982) Exact Sciences from Jaina Sources.
- L. C. Jain (1973). "Set theory in the Jaina school of mathematics", Indian Journal of History of Science.
- George G. Joseph. (2000) The Crest of the Peacock: Non-European Roots of Mathematics, 2‑a eldono, Penguin Books. ISBN 0-14-027778-1.
- Eli Maor. (1991) To Infinity and Beyond. Princeton University Press. ISBN 0-691-02511-8.
- Rudy Rucker. (1995) Infinity and the Mind: The Science and Philosophy of the Infinite. Princeton University Press. ISBN 0-691-00172-3.
- Navjyoti Singh. (1988) Jaina Theory of Actual Infinity and Transfinite Numbers 30.
Vidu ankaŭ
- Senfinecono
- Aksiomo de senfineco
- Nombro
- Nulo
- Georg Cantor
- Lasta lekcio en Gotingeno – Bildrakonto kiu prezentas la teoriojn de Georg Cantor kaj Kurt Gödel pri senfineco.
- Senfina reveno
Referencoj
Eksteraj ligiloj
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
