सामग्री पर जाएँ
The Lumenary
विस्मय पथवैकल्पिक · कभी अंक नहीं दिए जातेयहाँ से शुरू होता है Sets

How many infinities?

यह पृष्ठ अभी हिन्दी में अनूदित नहीं है, इसलिए इसे English में दिखाया जा रहा है।

अनुवाद में मदद करें →
1

प्रश्न

There are infinitely many counting numbers and infinitely many infinite 0–1 sequences. Are these two infinities the same size?

आगे पढ़ने से पहले प्रयोग करके देखें। खोजबीन का कोई गलत तरीका नहीं है।

2

प्रयोग

विकर्ण मशीन

यह 0 और 1 के अनंत अनुक्रमों की एक सूची है (हम केवल शुरुआत दिखा सकते हैं)। सुनहरा अनुक्रम d विकर्ण को पलट देता है।

s1…
s2…
s3…
s4…
s5…
s6…
d101001????…

किसी पंक्ति पर पॉइंटर ले जाएँ (या टैब से वहाँ पहुँचें) ताकि दिखे कि d उससे कहाँ भिन्न है। सूची बदलने के लिए किसी भी अंक पर क्लिक करें।

d को सूची में जोड़ें, तो एक नया d प्रकट होता है जो फिर से भिन्न है। कोई भी सूची — चाहे कितनी भी लंबी हो — हर अनुक्रम को समाहित नहीं कर सकती।

3

संकेत, यदि आप चाहें

    4

    क्या हो रहा है

    क्या हो रहा है

    Two sets have the same size — the same cardinality — when their elements can be paired off one-to-one, by a bijection. For finite sets this is just counting. For infinite sets it gives surprises: the even numbers 0,2,4,…0, 2, 4, \dots can be paired with all counting numbers 0,1,2,…0, 1, 2, \dots by n↦2nn \mapsto 2n, so there are "as many" even numbers as counting numbers. A set that can be listed as s1,s2,s3,…s_1, s_2, s_3, \dots is called countable.

    Are all infinite sets countable? In 1891 Georg Cantor gave a famous argument that the answer is no.

    Suppose someone hands us a list s1,s2,s3,…s_1, s_2, s_3, \dots of infinite 0–1 sequences. Build a new sequence dd by flipping the diagonal: let the nn-th digit of dd be the opposite of the nn-th digit of sns_n. Then dd differs from s1s_1 in position 11, from s2s_2 in position 22, and in general from sns_n in position nn. So dd is not anywhere on the list.

    Since every list misses some sequence, the set of all infinite 0–1 sequences is uncountable: it is a strictly bigger infinity than the counting numbers.

    टिप्पणी

    The experiment shows the mechanism on a finite part of a list. It illustrates the idea; the argument above — which works for any list whatsoever — is the proof.

    The same diagonal idea reappears across mathematics and computer science: in showing that the real numbers are uncountable, in Gödel's incompleteness theorems, and in Turing's proof that no program can decide whether every program halts.

    संगणना द्वारा परखा गयाAI द्वारा तैयार मसौदा · मानवीय समीक्षा की प्रतीक्षा में
    5

    यह कहाँ ले जाता है