康托尔与集合论(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-10-22
,只有靠理性才能发现真理,避免谬误。
    既然n维连续空间与一维连续统具有相同的基数,于是,康托在1879到1884年间集中于线性连续统的研究,相继发表了六篇系列文章,汇集成《关于无穷的线性点集》。前四篇直接建立了集合论的一些重要结果,包括集合论在函数论等方面的应用。其中第五篇发表于1883年,它的篇幅最长,内容也最丰富。它不仅超出了线性点集的研究范围,而且给出了超穷数的一个完全一般的理论,其中借助良序集的序型引进了超穷序数的整个谱系。同时还专门讨论了由集合论产生的哲学问题,包括回答反对者们对康托所采取的实无穷立场的非难。这篇文章对康托是极为重要的。1883年,康托将它以《集合论基础》为题作为专著单独出版。
    《集合论基础》的出版,是康托数学研究的里程碑。其主要成果是引进了作为自然数系的独立和系统扩充的超穷数。康托清醒地认识到,他这样做是一种大胆的冒进。“我很了解这样做将使我自己处于某种与数学中关于无穷和自然数性质的传统观念相对立的地位,但我深信,超穷数终将被承认是对数概念最简单、最适当和最自然的扩充。”《集合论基础》是康托关于早期集合理论的系统阐述,也是他将做出具有深远影响的特殊贡献的开端。
    康托于1895年和1897年先后发表了两篇对超限数理论具有决定意义的论文。在该文中,他改变了早期用公理定义(序)数的方法,采用集合作为基本概念。他给出了超限基数和超限序数的定义,信捷职称论文写作发表网,引进了它们的符号;依势的大小把它们排成一个“序列”;规定了它们的加法,乘法和乘方… …。到此为止,康托所能做的关于超限基数和超限序数理论已臻于完成。但是集合论的内在矛盾开始暴露出来。康托自己首先发现了集合论的内在矛盾。他在1895年的文章中遗留下两个悬而未决的问题:一个是连续统假说;另一个是所有超穷基数的可比较性。他虽然认为无穷基数有最小数而没有最大数,但没有明显叙述其矛盾之处。一直到1903年罗素发表了他的著名悖论。集合论的内在矛盾才突出出来,成为20世纪集合论和数学基础研究的出发点。

4.对康托集合论的不同评价
      康托的集合论是数学上最具有革命性的理论。他处理了数学上最棘手的对象---无穷集合。因此,他的发展道路也自然很不平坦。他抛弃了一切经验和直观,用彻底的理论来论证,因此他所得出的结论既高度地另人吃惊,难以置信,又确确实实,毋庸置疑。数学史上没有比康托更大胆的设想和采取的步骤了。因此,它不可避免地遭到了传统思想的反对。
    19世纪被普遍承认的关于存在性的证明是构造性的。你要证明什么东西存在,那就要具体造出来。因此,人只能从具体得数或形出发,一步一步经过有限多步得出结论来。至于“无穷”,许多人更是认为它是一个超乎于人的能力所能认识的世界,不要说去数它,就是它是否存在也难以肯定,而康托竟然“漫无边际地”去数它,去比较它们的大小,去设想没有最大基数的无穷集合的存在……这自然遭到反对和斥责。
    集合论最激烈的反对者是克罗内克,他认为只有他研究的数论及代数才最可靠。因为自然数是上帝创造的,其余的是人的工作。他对康托的研究对象和论证手段都表示强烈的反对。由于柏林是当时的数学中心,克罗内克又是柏林学派的领袖人物,所以他对康托及其集合论的发展前途的阻碍作用是非常大的。另一位德国的知觉主义者魏尔认为,康托把无穷分成等级是雾上之雾。法国数学界的权威人物庞加莱曾预言:我们的“后一代将把(康托的)集合论当作一种疾病”等等。由于两千年来无穷概念数学带来的困难,也由于反对派的权威地位,康托的成就不仅没有得到应有的评价,反而受到排斥。1891年,克罗内克去世之后,康托的处境开始好转。
    另一方面,许多大数学家支持康托的集合论。除了狄德金以外,瑞典的数学家米大格---列夫勒在自己创办的国际性数学杂志上把康托的集合论的论文用法文转载,从而大大促进了集合论在国际上的传播。1897年在第一次国际数学家大会上,霍尔维次在对解析函数的最新进展进行概括时,就对康托的集合论的贡献进行了阐述。三年后的第二次国际数学大会上,为了捍卫集合论而勇敢战斗的希尔伯特又进一步强调了康托工作的重要性。他把连续统假设列为20世纪初有待解决的23个主要数学问题之首。希尔伯特宣称:“没有人能把我们从康托为我们创造的乐园中驱逐出去。”特别自1901年勒贝格积分产生以及勒贝格的测度理论充实了集合论之后,集合论得到了公认,康托的工作获得崇高的评价。当第三次国际数学大会于1904年召开时,“现代数学不能没有集合论”已成为大家的看法。康托的声望已经得到举世公认。

5.集合论的意义
      集合论是现代数学中重要的基础理论。它的概念和方法已经渗透到代数、拓扑和分析等许多数学分支以及物理学和质点力学等一些自然科学部门,为这些学科提供了奠基的方法,改变了这些学科的面貌。几乎可以说,如果没有集合论的观点,很难对现代数学获得一个深刻的理解。所以集合论的创立不仅对数学基础的研究有重要意义,而且对现代数学的发展也有深远的影响。
     康托一生受过磨难。他以及其集合论受到粗暴攻击长达十年。康托虽曾一度对数学失去兴趣,而转向哲学、文学,但始终不能放弃集合论。康托能不顾众多数学家、哲学家甚至神学家的反对,坚定地捍卫超穷集合论,与他的科学家气质和性格是分不开的。康托的个性形成在很大程度上受到他父亲的影响。他的父亲乔治·瓦尔德玛·康托在福音派新教的影响下成长起来。是一位精明的商人,明智且有天份。他的那种深笃的宗教信仰强烈的使命感始终带给他以勇气和信心。正是这种坚定、乐观的信念使康托义无返顾地走向数学家之路并真正取得了成功。
    今天集合论已成为整个数学大厦的基础,康托也因此成为世纪之交的最伟大的数学家之一。
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