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自然数是人们创造的“有十个基本表达符号0,1,2,……9与十进位记数法则”的数,根据这个法则,自然数可以从小到大无限延续下去,可以写出自然数的无穷数列0,1,2,3,……n,n+1,……,但这个数列是永远写不到底的数列,数列表达式中最后的省略号不仅有省略的意义,还有写不到的意义;笔者把这个数列叫做基本的无穷数列。对基本无穷数列中的通项n,使用一一对应法则f(n)=2n,即得无穷数列 : 0,2,4,6,8,10,12,……;使用一一对应法则f(n)=10^n,即得无穷数列1,10,10^2,10^3……。前三个数列的广义极限都是+∞,但可以相互比较,第二个数列的极限与第一个数列极限之比是2,第三个数列的极限与第一个数列的极限之比为+∞。这说明:∞不是定数。如果分别把上述三个数列中含有的数看作无穷集合。必须知道:无穷集合与有穷集合有许多不同的性质:第一,有穷集合的元素可以列举完毕,但无穷集合的元素是列举不完的、不能被人们构造完毕的集合。事实上,例如:有穷自然数集合{0,1,2,3,……,n-2,n-1}是人们能够将其元素列举完毕的、能够做成的正常集合,但包括所有自然数的集合{ 0,1,2,3,……} 不是人们能列举完毕其所有元素的、能做成的正常集合。第二,有穷集合的元素个数可以用自然数表示,但无穷集合的元素个数不能用自然数表示。例如有穷自然数集合{0,1,2,3,……,n-2,n-1}的元素个数是n,但上述三个无穷集合的元素个数都不能用自然数表示。上述三个无穷集合都可以看作有穷集合序列的极限,例如第一个无穷集合可以被看作是随着自然数n的增大而无限延续着的有穷集合序列{{0,1,2,……,n-1}}的极限性质的理想性质的非正常集合,其元素个数可以定义为相应的有穷集合元素个数的n的数列{n}的极限+∞,所以这些集合都叫做无穷集合,但要注意:∞不是定数。自然数集合就是人们写不完、用不完其所有元素的集合。第三,有穷集合不能与自己真子集一一对应,但无穷集合可以与自己的真子集一一对应。总之,作者不同意“实无穷论者把无穷集合看作完成了的实无穷意义的集合”的做法。至于柏拉图主义者“肯定自然数无穷总体的存在”的说法,应当指出:它是不确切的、“含糊其词”的说法。因为:存在的自然数总体是其元素还在继续增加者的、未完成的总体。实数集合也是极限性质的无法被人们完成的非正常集合(参看下文6)。由于无穷集合的不能构成性质,不能提出无穷基数的概念与术语,这就消除、并解决了至今无法解决的连续统假设的大难题。 |
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