超限数

提示：此条目页的主题不是超越数。

超限数是大于所有有限数（但不必为绝对无限）的基数或序数，分别叫做超穷基数（英语：transfinite cardinal number）和超穷序数（英语：transfinite ordinal number）。术语“超限”（transfinite）是康托尔提出的，他希望避免词语无限（infinite）和那些只不过不是有限（finite）的那些对象有关的某些暗含。当时其他的作者少有这些疑惑；现在被接受的用法是称超限基数或序数为无限的。但是术语“超限”仍在使用。

各种各样的数

基本

${\displaystyle \mathbb {N} \subseteq \mathbb {Z} \subseteq \mathbb {Q} \subseteq \mathbb {R} \subseteq \mathbb {C} }$ 正数 ${\displaystyle \mathbb {R} ^{+}}$ 自然数 ${\displaystyle \mathbb {N} }$ 正整数 ${\displaystyle \mathbb {Z} ^{+}}$ 小数 有限小数 无限小数 循环小数 有理数 ${\displaystyle \mathbb {Q} }$ 代数数 ${\displaystyle \mathbb {A} }$ 实数 ${\displaystyle \mathbb {R} }$ 复数 ${\displaystyle \mathbb {C} }$ 高斯整数 ${\displaystyle \mathbb {Z} [i]}$ 负数 ${\displaystyle \mathbb {R} ^{-}}$ 整数 ${\displaystyle \mathbb {Z} }$ 负整数 ${\displaystyle \mathbb {Z} ^{-}}$ 分数 单位分数 二进分数 规矩数 无理数 超越数 虚数 ${\displaystyle \mathbb {I} }$ 二次无理数 艾森斯坦整数 ${\displaystyle \mathbb {Z} [\omega ]}$

延伸

二元数 四元数 ${\displaystyle \mathbb {H} }$ 八元数 ${\displaystyle \mathbb {O} }$ 十六元数 ${\displaystyle \mathbb {S} }$ 超实数 ${\displaystyle ^{*}\mathbb {R} }$ 大实数 上超实数 双曲复数 双复数 复四元数 共四元数（英语：Dual quaternion） 超复数 超数 超现实数

其他

质数 ${\displaystyle \mathbb {P} }$ 可计算数 基数 阿列夫数 同余 整数数列 公称值 规矩数 可定义数 序数 超限数 p进数 数学常数 圆周率 ${\displaystyle \pi =3.14159265}$… 自然对数的底 ${\displaystyle e=2.718281828}$… 虚数单位 ${\displaystyle i={\sqrt {-{1}}}}$ 无限大 ${\displaystyle \infty }$

查 论 编

超穷序数可以确定超穷基数，并导出阿列夫数序列。

对于有限数，有两种方式考虑超限数，作为基数和作为序数。不像有限基数和序数，超限基数和超限序数定义了不同类别的数。

• 最小超限序数是ω。
• 第一个超限基数是aleph-0 ${\displaystyle \aleph _{0}}$，整数的无限集合的势。如果选择公理成立，下一个更高的基数是aleph-1 ${\displaystyle \aleph _{1}}$。如果不成立，则有很多不可比较于aleph-1并大于aleph-0的其他基数。但是在任何情况下，没有基数大于aleph-0并小于aleph-1。

连续统假设声称在aleph-0和连续统（实数的集合）的势之间没有中间基数：就是说，aleph-1是实数集合的势。已经在数学上证实了连续统假设不能被证明为真或假，由于不完备性的影响。

某些作者，比如Suppes、Rubin使用术语超限基数来称呼戴德金无限集合的势，在可以不等于无限基数的上下文中；就是说在不假定可数选择公理成立的上下文中。给定这个定义，下列是等价的：

• ${\displaystyle \mathbf {m} }$是超限基数。就是说有一个戴德金无限集合A使得A的势是${\displaystyle \mathbf {m} }$。
• ${\displaystyle \mathbf {m} +1=\mathbf {m} }$。
• ${\displaystyle \aleph _{0}\leq \mathbf {m} }$。
• 有一个基数${\displaystyle \mathbf {n} }$使得${\displaystyle \aleph _{0}+\mathbf {n} =\mathbf {m} }$。

引用

• O'Connor, J. J. and E. F. Robertson (1998) "Georg Ferdinand Ludwig Philipp Cantor" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, MacTutor History of Mathematics archive.
• Patrick Suppes, "Axiomatic Set Theory", Dover, 1972, ISBN 0-486-61630-4
• Jean E. Rubin, "Set Theory for the Mathematician", Holden-Day (San Francisico, 1967)

参见

• 阿列夫数
• ℶ 数
• 基数
• 不可及基数（英语：inaccessible cardinal）
• 无穷小
• 大基数
• 极限序数
• Mahlo基数（英语：Mahlo cardinal）
• 可测基数（英语：measurable cardinal）
• 序数算术
• 序数
• 超限归纳法