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XII Infinit ¥. David Hilbert (1862 - 1943) Aus dem Paradies, das Cantor für uns geschaffen, soll uns niemand vertreiben können.... seine Theorie der transfiniten.

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1 XII Infinit ¥

2 David Hilbert ( ) Aus dem Paradies, das Cantor für uns geschaffen, soll uns niemand vertreiben können.... seine Theorie der transfiniten Zahlen; diese erscheint mir als die bewundernswerteste Blüte mathematischen Geistes und überhaupt eine der höchsten Leistungen rein verstandesmäßiger menschlicher Tätigkeit. Fast alle heute lebenden Mathematiker akzeptieren Cantors transfinite Mengenlehre als Grundlage der Mathematik.

3 Carl Friedrich Gauß ( )... so protestiere ich zuvörderst gegen den Gebrauch einer unendlichen Größe als einer Vollendeten, welcher in der Mathematik niemals erlaubt ist.

4 Leopold Kronecker ( ) Lehrer Cantors, bezeichnete ihn später als "Verderber der Jugend!" Henri Poincaré ( ) "Es gibt kein aktual Unendliches, das haben die Cantorianer vergessen und haben sich in Widersprüche verwickelt." "Zukünftige Generationen werden die Mengenlehre als eine Krankheit betrachten, von der man sich erholt hat."

5 Luitzen E. J. Brouwer ( ) “De tweede getalklasse van Cantor bestaat niet.“ (Dissertation, 1907)

6 Hermann Weyl ( ) Nachfolger Hilberts in Göttingen Die Logik wurde an endlichen Mengen ausgebildet. Ohne jede Rechtfertigung wird sie nun auf unendliche Mengen angewandt. Das ist der Sündenfall der Mengenlehre.

7 Ludwig Wittgenstein ( ) It isn't just impossible "for us men" to run through the natural numbers one by one; it's impossible, it means nothing. You can’t talk about all numbers, because there's no such thing as all numbers. Set theory is wrong because it apparently presupposes a symbolism which doesn't exist instead of one that does exist (is alone possible). It builds on a fictitious symbolism, therefore on nonsense.

8 Die endlichen Weltmodelle der gegenwärtigen Naturwissenschaft zeigen deutlich, wie diese Herrschaft eines Gedankens einer aktualen Unendlichkeit mit der klassischen (neuzeitlichen) Physik zu Ende gegangen ist. Befremdlich wirkt dem gegenüber die Einbeziehung des Aktual-Unendlichen in die Mathematik, die explizit erst gegen Ende des vorigen Jahrhunderts mit G. Cantor begann. Im geistigen Gesamtbilde unseres Jahrhunderts wirkt das aktual Unendliche geradezu anachronistisch. Paul Lorenzen ( )... entsteht die christliche Auffassung Gottes als aktualer Unendlichkeit. In der Renaissance, besonders bei Bruno, überträgt sich die aktuale Unendlichkeit von Gott auf die Welt.

9 Abraham Robinson ( ), Schüler Fraenkels, Begründer der Non-Standard- Analysis: "Infinite totalities do not exist in any sense of the word (i.e., either really or ideally). More precisely, any mention, or purported mention, of infinite totalities is, literally, meaningless." Walter Felscher ( ), Autor eines mehrbändigen Lehrbuches zur ML: "Was hingegen die Anwendungen der transfiniten Zahlen in anderen mathematischen Disziplinen anlangt, so haben sich die Hoffnungen, welche man zunächst darauf setzte, nur in wenigen, speziellen Fällen erfüllt..."

10 Solomon Feferman (  1928) Das aktual Unendliche wird für die Mathematik der wirklichen Welt nicht gebraucht. At least to that extent the question "Is Cantor necessary?" is answered with a resounding "no".

11 Edward Nelson (  1932) Eine Konstruktion existiert nicht, bevor sie gemacht wurde; wenn etwas Neues gemacht wird, dann ist es etwas Neues - und nicht eine Auswahl aus einer vorher schon existierenden Kollektion. Wenn ich die Aufgabe stelle und Sie der erste sind, der sie löst, dann haben Sie eine Zahl erschaffen, die vorher nicht existierte.

12 Edward Nelson (  1932) Eine Konstruktion existiert nicht, bevor sie gemacht wurde; wenn etwas Neues gemacht wird, dann ist es etwas Neues - und nicht eine Auswahl aus einer vorher schon existierenden Kollektion. Wenn ich die Aufgabe stelle Pech gehabt. Diese existierte schon.

13 William Thurston ( ) Topologe, Träger der Fields-Medaille Auf ihrem tiefsten Grunde sind die Fundamente der Mathematik viel wackliger als die Mathematik, die wir betreiben. Die meisten Mathematiker akzeptieren Prinzipien, die als Trugbilder bekannt sind. Es ist zum Beispiel bewiesen, dass es unmöglich ist, eine Wohlordnung der reellen Zahlen zu konstruieren oder auch nur zu definieren. Es gibt beträchtliche Evidenz dafür (aber keinen Beweis) dass wir mit diesen Trugbildern durchkommen, ohne uns zu verfangen, aber das macht sie nicht richtig. Mengentheoretiker konstruieren viele verschiedene und sich gegenseitig ausschließende “mathematische Universen”. Das erweckt sehr wenig Vertrauen, dass eines von ihnen die richtige oder die natürliche Wahl wäre.

14 Nik Weaver (  1969) Philosophisch erfordert ZFC den vagen Glauben an ein mystisches Universum von Mengen, das unphysikalisch und zeitlos existieren müsste (und doch dürften irgendwie "nicht alle Mengen auf einmal da sein", um die klassischen Paradoxien zu vermeiden).

15 Kurt Gödel ( ) Our axioms, if interpreted as meaningful statements, necessarily presuppose a kind of Platonism, which cannot satisfy any critical mind and which does not even produce the conviction that they are consistent.

16 Your "Paradise“ is a Paradise of Fools, and besides feels more like Hell. Doron Zeilberger (  1950): Herren Geheimrat Hilbert und Prof. Dr. Cantor every statement that starts " for every integer n " is completely meaningless.

17 Georg Cantor Es gibt inkonsistente Mengen: Die Menge aller Mengen müsste ihre Potenzmenge enthalten und damit mächtiger sein als sie ist. Bertrand Russell (l ) Es gibt überendliche Zahlen von unterschiedlicher Größe. Die Menge aller Mengen, die sich nicht selbst enthalten (Barbier).

18 Jede Theorie wie die Mengenlehre besitzt ein abzählbares Modell, sofern sie überhaupt ein Modell besitzt, d.h. konsistent ist. Leopold Löwenheim ( ) Thoralf Albert Skolem ( ) Löwenheim-Skolem-Paradoxon

19 Das Paradoxon von Banach-Tarski Stefan Banach ( ) Alfred Tarski ( )

20 We are, like Poincaré and Weyl, puzzled by how mathematicians can accept and publish such results; why do they not see in this a blatant contradiction which invalidates the reasoning they are using? Presumably, the sphere paradox and the Russell Barber paradox have similar explanations; one is trying to define weird sets with self-contradictory properties, so of course, from that mess it will be possible to deduce any absurd proposition we please. The Banach-Tarski paradox amounts to an inconsistency proof Émile Borel (1871 – 1956) Edwin T. Jaynes (1922 – 1998)

21 Eine jede Definition ist aber ihrem Wesen nach eine endliche, d.h. sie erklärt den zu bestimmenden Begriff durch eine endliche Anzahl bereits bekannter Begriffe. "Unendliche Definitionen" (die nicht in endlicher Zeit verlaufen) sind Undinge. Wäre der Satz, daß alle "endlich definierbaren" reellen Zahlen einen Inbegriff von der Mächtigkeit  0 ausmachen, richtig, so hieße dies, das ganze Zahlenkontinuum sei abzählbar, was doch sicherlich falsch ist. Georg Cantor ( ) Die konstruierbaren Zahlen wie e,  oder L sind abzählbar.

22 a b aa ab ba bb aaa … Jede Zahl, die wir individuell bezeichnen, also identifizieren und in der Mathematik verwenden können, gehört zu einer abzählbaren Menge. Es gibt nur abzählbar viele Namen. Die konstruierbaren Zahlen wie e,  oder L sind abzählbar.

23 Die möglichen Kombinationen endlichvieler Buchstaben bilden eine abzählbare Menge, und da jede bestimmte reelle Zahl sich durch endlichviele Worte definieren lassen muß, kann es nur abzählbar viele reelle Zahlen geben - im Widerspruch mit Cantors klassischem Theorem und dessen Beweis. Hermann Weyl ( )

24 Paul Bernays ( ) It is this absolute platonism which has been shown untenable by the antinomies. If we pursue the thought that each real number is defined by an arithmetical law, the idea of the totality of real numbers is no longer indispensable.

25 Kurt Schütte ( ) Definiert man die reellen Zahlen in einem streng formalen System, in dem nur endliche Herleitungen und festgelegte Grundzeichen zugelassen werden, so lassen sich diese reellen Zahlen gewiß abzählen, weil ja die Formeln und die Herleitungen auf Grund ihrer konstruktiven Erklärungen abzählbar sind.

26 Jede wohlgeordnete Menge besitzt eine Normaldarstellung mit indizierten Elementen. Es gibt nur abzählbar viele Indizes. Es gibt überabzählbare Mengen. Jede Menge kann wohlgeordnet werden.

27 Die Menge der geraden Zahlen ist abzählbar unendlich: À 0

28 =À0=À0 |{2, 4, 6, …, 2n}|< |{2, 4, 6, …}|< 2n

29 {2}{2} {2, 4} {2, 4, 6} {2, 4, 6, 8} {2, 4, 6, 8, 10} {2, 4, 6, 8, 10, 12}... Mengen gerader Zahlen =À0=À0 |{2, 4, 6, …, 2n}|< |{2, 4, 6, …}|< 2n Jede Menge positiver gerader Zahlen enthält Zahlen, die größer als die Kardinalzahl der Menge sind.

30 Diese Folge enthält als Exponenten alle natürlichen Zahlen in endlichen Anfangsabschnitten. 0,1 = ,11 = ,111 = … { 1 } { 1, 2 } { 1, 2, 3 } { 1, 2, 3, 4 } { 1, 2, 3, 4, 5 } …

31 { 1 } { 1, 2 } { 1, 2, 3 } { 1, 2, 3, 4 } { 1, 2, 3, 4, 5 } … Wenn À 0 Zahlen existieren, so sind sie in der letzten Spalte enthalten. Sind À 0 Zahlen in der letzten Spalte enthalten, so sind sie auch im ganzen Dreieck enthalten. Zwei Zeilen enthalten niemals mehr als eine der beiden enthält.

32 o oo ooo … ooo…

33 nr(n) ___________________ 10, , , , ,

34 nr(n) 00000___________________ , , , , , Cantors 2. Diagonalverfahren ist ein Unmöglichkeitsbeweis

35 nr(n) 00000___________________ , , , , , Cantors 2. Diagonalverfahren ist ein Unmöglichkeitsbeweis

36 nr(n) 00000___________________ , , , , , Cantors 2. Diagonalverfahren ist ein Unmöglichkeitsbeweis Ohne aktuale Vollendung der Zahl 1/9 = 0,111… ist die Diagonalzahl in der Liste.

37 Percy W. Bridgman (1882–1961) Nobelpreisträger The ordinary diagonal Verfahren I believe to involve a patent confusion of the program and object aspects of the decimal fraction, which must be apparent to any who imagines himself actually carrying out the operations demanded in the proof. In fact, I find it difficult to understand how such a situation should have been capable of persisting in mathematics.

38 Eine Liste mit allen abbrechenden Dezimalzahlen aus dem Einheitsintervall ist möglich: Alle endlichen Ziffernfolgen nach dem Komma

39 Eine Liste mit allen abbrechenden Dezimalzahlen aus dem Einheitsintervall ist möglich: Alle endlichen Ziffernfolgen nach dem Komma

40 Eine Liste mit allen abbrechenden Dezimalzahlen aus dem Einheitsintervall ist möglich: Alle endlichen Ziffernfolgen nach dem Komma

41 Eine Liste mit allen abbrechenden Dezimalzahlen aus dem Einheitsintervall ist möglich: Alle endlichen Ziffernfolgen nach dem Komma

42 Eine Liste mit allen abbrechenden Dezimalzahlen aus dem Einheitsintervall ist möglich: Alle endlichen Ziffernfolgen nach dem Komma

43 Eine Liste mit allen abbrechenden Dezimalzahlen aus dem Einheitsintervall ist möglich: Alle endlichen Ziffernfolgen nach dem Komma Jede findet sich unendlich oft im Rest der Liste. d n findet sich unendlich oft im Rest der Liste.

44 Cantor’s "paradise" as well as all modern axiomatic set theory [AST] is based on the (self-contradictory) concept of actual infinity. A. Zenkin (1937 – 2006) It is an intentional and blatant lie, since if infinite sets are potential, then the uncountability of the continuum becomes unprovable. Cantor emphasized plainly and constantly that all transfinite objects of his set theory are based on the actual infinity. Modern AST-people try to persuade us to believe that the AST does not use actual infinity.

45 - + ( - ) + ( ) + ( ) À 0 Klammern, 2 À 0 Stammbrüche Bis zur n-ten Klammer werden 2 n Stammbrüche benötigt.

46 -, -, -, -, -, -, -, -, Wohlordnung der rationalen Zahlen {q I 0 < q < 1} Aktual unendlich viele Transpositionen  Umordnung der Größe nach wäre möglich.

47 The Life and Opinions of Tristram Shandy, Gentleman Laurence Sterne ( ) Bekannt ist so die Geschichte von Tristram Shandy, der daran geht, seine Lebensgeschichte zu schreiben, und zwar so pedantisch, daß er zur Schilderung der ersten Tage seines Lebens je ein volles Jahr benötigt. Er wird natürlich mit seiner Biographie niemals fertig, wenn er so fortfährt. Würde er indes unendlich lang leben (etwa „abzählbar unendlichviele“ Jahre), so würde seine Biographie „fertig“, es würde dann nämlich jeder noch so späte Tag seines Lebens schließlich eine Schilderung bekommen. Adolf Abraham Fraenkel (1891 – 1965) Bekannt ist so die Geschichte von Tristram Shandy, der daran geht, seine Lebensgeschichte zu schreiben, und zwar so pedantisch, daß er zur Schilderung der ersten Tage seines Lebens je ein volles Jahr benötigt. Er wird natürlich mit seiner Biographie niemals fertig, wenn er so fortfährt. Würde er indes unendlich lang leben (etwa „abzählbar unendlichviele“ Jahre), so würde seine Biographie „fertig“.

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51 ®0 (Mengenlehre)   (Mathematik)

52 ®  (Mengenlehre )   (Mathematik)

53 Die Abzählung der rationalen Zahlen ist eine Supertask

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55 Die Abzählung der rationalen Zahlen ist eine Supertask … ein: (0, 1] aus 1/1

56 Die Abzählung der rationalen Zahlen ist eine Supertask … ein: (0, 1] aus 1/1 ein: (1, 2] aus 1/2

57 Die Abzählung der rationalen Zahlen ist eine Supertask … ein: (0, 1] aus 1/1 ein: (1, 2] aus 1/2 ein: (2, 3] aus 2/1

58 Die Abzählung der rationalen Zahlen ist eine Supertask … ein: (0, 1] aus 1/1 ein: (1, 2] aus 1/2 ein: (2, 3] aus 2/1 … und so weiter Es sind immer unendlich viele Zahlen im Zwischenspeicher!

59 Die Abzählung der rationalen Zahlen ist eine Supertask … ein: (0, 1] aus 1/1 ein: (1, 2] aus 1/2 ein: (2, 3] aus 2/1 … und so weiter Sogar die Zahl der Intervalle ohne Strich wächst ständig!

60

61 0, … 0, …

62 0, … 0, …

63 Zwischen zwei irrationalen Zahlen liegt stets eine rationale. I×I  IÐI 0, … 0, … 0, …

64 Dezimaldarstellungen von Zahlen 742, , Binärdarstellungen von Zahlen , = = , 1 = /2 = 6,5 0, 1 1 = 1/2 + 1/4 = 0,75 0, = 1/2 + 1/4 + 1/ = 1 0, = 1/4 + 1/16 + 1/ = 1/3

65 0, Der binäre Baum

66 0,0, Der binäre Baum

67 0, Der binäre Baum

68 Die Elementarzelle:

69 = 0

70 Die Pfadkonstruktion des binären Baums

71 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

72 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

73 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

74 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

75 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

76 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

77 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

78 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

79 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

80 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

81 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

82 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

83 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

84 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

85 0, Die Pfadkonstruktion des binären Baums

86 0, Jeder einzelne konstruierte Pfad bedeckt unendlich viele Knoten. Nach jedem Konstruktionsschritt ist das Verhältnis Anzahl der Pfade Anzahl der Knoten = 0 Die Pfadkonstruktion des binären Baums

87 Wie viele natürliche Zahlen gibt es? < Protonen im Weltall Wo existieren mit Zeichen nicht darstellbare Zahlen?

88 Gott Natur Mathematik Verwirklichung des aktual Unendlichen Georg Cantor ???

89 Es gibt keine verschiedenen Unendlichkeiten. Es gibt keine vollendete Unendlichkeit. Das Unendliche ist Richtung, nicht Betrag. ¥ = ¥ + 1 = 2 ¥ = 2 ¥ À 0 < 2 À 0  À 1 ?, À 2,... À0À0 John Wallis ( )

90 ¥

91 Ende


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