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真讽刺!他从26岁到40岁耗费毕生青春做出来的东西,最终得到的是这样的评价!

Masir123 科学羊 2024-03-31


看图,康托尔,一个26岁的帅气大胡子小伙子变成了一个40岁的秃顶大叔,他都经历了什么?


大家好,我是科学羊🐑,这里是数学专栏第3季第16篇,今天我们继续来谈上篇提到的话题 —— 现代数学研究什么?也在此为大家简单再过一下康托尔的研究。


众所周知,这位大叔,他在40岁的时候出版了一本书,叫《一般集合论基础》。


之后的数学界就是铺天盖地的攻击跟反对,当时几乎所有的数学家都在抨击他,包括我前段时间写了关于康托尔的数学理论,大部分读者到现在都不认可。


我觉得有两个原因,要不就是我没写清楚,要不就是你不懂数学!


我们先看看数学大师的看法:


比如有人就搬出了20多年前已经去世了的数学王子高斯曾经的笔记,高斯这么写的:我反对把一个无穷量当作实体,数学中从来不允许这么做,无穷只不过是一种语言上的说法而已。这个还属于很轻的反对,更多的反对来自于他的亲朋好友。


康托曾经的导师克罗内克评价集合论是空洞无物,还说康托已经是一个蛇精B人了。


庞加莱很生气说:这是一种“病态”数学!


外尔评价,集合论是雾中之雾,康托从前的至交好友施瓦茨因为反对集合论,结果跟康托都断交了。


像大数学家克莱因,大哲学家维特根斯坦,像他们那样能够不在反对的文章中夹杂着讽刺,或者谩骂,只是理智客观地表达反对意见的人,其实已经算是很客气了。 


我们的读者留言大家自行搜索哈,原文《什么?自然数和它的平方数一样多?庞加莱很生气说:这是一种“病态”数学!》


好,我们整理下看看,康托尔做了什么?(大家最好复习上面的链接文章)


康托在研究无穷集合的时候,也就是他所面对的第一道难题,便是探询正整数与实数之间是否能建立起一种完美的一一对应关系。


答案是惊人的:这两者并非完全对等,因为正整数属于可数集,而实数则属于那不可数的领域。


从这个发现出发,康托进一步阐述了几个重要的结论,如所有的代数数都是可数的,任何线段上的实数都是不可数的,以及无穷集合中的可数与不可数之分。


为了使这些抽象的概念更加贴近理解,让我们用一个贴近生活的比喻来揭开有限、可数与不可数的神秘面纱。


图片由AI生成


假如你要猜测我的年龄,尽管这看似一场随机的游戏,但实际上,你只需尝试140次即可,因为人的年龄不可能超越这个极限。


这样,1到140之间的每一个数字都构成了一个有限集合,它们共同组成了一个包含140个可能答案的集合,显示出了有限集合的特性。


那么什么是集合无限可数?


比如问,正多面体一共有多少种?



估计很少人知道答案,我告诉你,它确实有一个数,我们可以猜,比如说2种、3种、4种、5种,等到5的时候,停!猜对了。


正多面体,就是说这一个立体形状中每一个面都是正多边形组成的,这种立体形状才能叫做正多面体。


其实这是一个很严格的条件,很难很难满足。


所以像正5面体,正7面体,9、10、11、13、14、15、16、17,这些正多面体其实都是不存在的。


而我们猜测的这些数字,按照一定顺序推进下去,其实你也不知道它的正确答案是5,但是你按照一个一个数位这么递增下去猜,终归有一个时刻你能猜到正确答案,那我们就可以说,候选答案形成的这个集合是可数的。


补充下:



正多面体,也被称为柏拉图立体,是指所有面都是相同的正多边形,且每个顶点都有相同数量的面相交的多面体。一共有五种正多面体,它们是:


1. 正四面体(Tetrahedron):由4个等边三角形组成。


2. 正六面体(Cube):由6个正方形组成,也被称为立方体。


3. 正八面体(Octahedron):由8个等边三角形组成。


4. 正十二面体(Dodecahedron):由12个正五边形组成。


5. 正二十面体(Icosahedron):由20个等边三角形组成。


这五种正多面体是唯一存在的正多面体,因为只有三角形、正方形和正五边形可以满足正多面体的顶点相等条件。


正六边形或更多边的正多边形不能构成正多面体,因为它们在一个顶点处的内角和会超过360度,无法形成封闭的三维形状。


所以说:虽然这个问题的答案不为人所熟知,但它确实存在一个确切的数字。


正多面体这一几何形状的定义是极为严格的,满足条件的形状极为有限,这说明了即使是在无限的范围内,也存在着可以逐一枚举的可数集合。


接下来,康托的思考转向了有理数的可数性。


他提出了一个思考方式:假设有一个问题的答案隐藏在有理数之中,我们是否能够通过一种系统的方法,最终猜中这个答案?


这一思路的成功,进一步证明了有理数的可数性。



然而,当康托的探索触及实数集合的时候,事情变得更加复杂。


他采用了反证法来证明,不存在一个方法可以将所有的实数排列无遗。


通过构造出一个无法通过常规方法找到的特殊小数,康托揭示了实数集的不可数性,这一发现对数学领域产生了深远的影响。


康托的研究不仅仅是数学上的一次革新,更是对无穷概念本身的一次深刻洞察。


他通过集合论的语言,重新定义了无穷的概念,将数学建筑从基础到高层全面构建了起来。


然而,这位数学的先锋并未能得到当时同行的广泛认可。他的集合论遭到了激烈的反对和批评,甚至包括他的导师和好友在内的许多人都对他的理论表示了质疑。


尽管面临着巨大的心理压力,康托的研究在后来被证明是数学领域里程碑式的工作。他的集合论不仅为数学提供了新的理论工具,还拓宽了人类对无穷概念的理解。


希尔伯特曾高度评价康托的集合论,称其为数学天才的最优秀作品,这一评价足以说明康托在数学史上的伟大地位。


从康托的故事中,我们不仅看到了一个数学家对知识的不懈追求,更见证了思想的力量如何超越时代的束缚,开辟出全新的理论领域。


康托的集合论,不仅是对无穷的一种数学描述,更是一场关于思维方式、世界观和数学哲学的深刻变革。


当然这里再提一点,在1902年,32岁的英国数学家罗素给病中的康托写了一封信,康托看信的时候还处于间歇神经分裂症中的清醒的时间,但是看了这个问题之后,又让他睡不着觉了。


因为,此时,第三次数学危机出现了,下篇见!


*注:本篇为叙述篇,建议本篇结合底部链接文一起看更佳。


好,今天就先这样啦~


科学羊🐏  2024/03/12

祝幸福~


PS:


另外,告诉大家一个好消息,因大多读者的需要,科学羊将启动一个科普读物(物理学+数学专栏合集)的读物手册整理,主要是将科学羊往期文章进行整合做成一本书,这样既可以给孩子做经典科普,也可以拓展自己的知识边界。有需要的可以私我入科学羊科普读物见证群,加入一起讨论~

目前该册子正在筹备中,为期1~2月!扫码注明备注来意(科学羊读物)



参考文献:

[1].https://www.dedao.cn/course/article?id=Ay7GQpR6ndOgX6mybJ8eBvPzMN4lwE

[2].卓克*科学思维课

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