Cantor-Probleme
Unklarheiten, Paradoxes,
Widersprüchliches mit Zählen, Anzahlen und den (Gleich-)
Mächtigkeiten im Endlich-Unendlichen
aus der Perspektive eines mathematischen
Laien.
von Rudolf Sponsel, Erlangen
Einleitung * Diagonalverfahren I * Problemanalyse * Glossar * Anmerkungen * Wichtiger Hinweis * Querverweise *
Einleitung. Für mathematische Laien, zu denen ich mich zähle, ergeben sich eine ganze Reihe von Unklarheiten, Paradoxien und Widersprüchlichkeiten in Bezug auf das Zählen, den Begriff "abzählbar", für die elementaren Zahlbegriffe, die Anzahlen und damit auch mit dem Begriff der Mächtigkeit. Die Irrungen und Wirrungen, denen die natürliche Intuition und Anschauung seit Cantors Arbeiten zu den Unterscheidungen im "Unendlichen" ("transfinite Zahlen") ausgesetzt waren und sind, hängen nun sehr eng zusammen mit der begrifflichen Vieldeutigkeit [Homonym/e: 1, 2, 3, 4, 5] der Worte "alle", "gleich", "gleich viele", "gleichmächtig", "zählen", "Anzahl" und "unendlich" im Zusammenhang mit dem von vielen als genial gerühmten diagonalen Abzählverfahren. Hierbei hat die Auseinandersetzung um den Sinn und Unsinn des Begriffs "unendlich" eine lange allgemeine Geistesgeschichte und auch in der Mathematikgeschichte ging es um den Begriff "unendlich" hoch her, wobei die Auseinandersetzung selbst heute noch nicht abgeschlossen ist, faktisch haben sich aber weitgehend die Transfiniten durchgesetzt (wichtiger Hinweis). Die Probleme, die sich für mathematische Laien ergeben, sollen nun am Beispiel des Cantor'schen diagonalen Abzählverfahrens zur Analyse der Mächtigkeit erörtert werden. Zur Klärung und hier verwendeten Bedeutung der Begriffe siehe bitte Glossar: Begriffe zur Mengenlehre und Umfeld.
Diagonalverfahren
I: Der Cantor'sche Beweis der Gleichmächtigkeit der natürlichen
und rationalen Zahlen
Was wird mit dem Diagonalverfahren wirklich bewiesen? Und was wird
womöglich nicht bewiesen? Was ist umstritten? Zur Beantwortung
dieser Fragen ist es zunächst einmal hilfreich und nützlich,
das diagonale Abzählverfahren Cantors zu verstehen:
Problemanalyse des Verfahrens: Die ganzen negativen Zahlen kann man sich neben den positiven angeschrieben denken und Doppelte können gestrichen werden. (1) Es gibt einen Anfang. (2) Es gibt eine Abzählregel (Folgen in Richtung der Pfeile). (3) Es gibt aber kein Ende, nicht in den Zeilen und nicht in den Spalten. Aus (3) ergibt sich daher die Frage, wie Cantor und seine AnhängerInnen dazu kommen, zu behaupten, die rationalen Zahlen ließen sich abzählen, obwohl doch das Schema schon überdeutlich zum Ausdruck bringt, daß das gerade nicht geht, und zwar wenigstens N * N nicht, nämlich weder in den Zeilen noch in den Spalten:
Die erste Zeile liefert allePU
Brüche mit Nenner 1.
Die zweite Zeile liefert allePU
Brüche mit Nenner 2.
Die dritte Zeile liefert allePU
Brüche mit Nenner 3.
Die i-te Zeile liefert allePUBrüche
mit Nenner i.
Die n-te Zeile liefert allePU
Brüche mit Nenner n.
Der letzte Eintrag in einer Zeile kann nie erreicht
werden, weil sie potentiell unendlich
ist.
Die erste Spalte liefert allePU
Brüche mit Zähler 1.
Die zweite Spalte liefert allePU
Brüche mit Zähler 2.
Die dritte Spalte liefert allePU
Brüche mit Zähler 3.
Die i-te Spalte liefert allePU
Brüche mit Zähler i.
Die n-te Spalte liefert allePU
Brüche mit Zähler n.
Der letzte Eintrag in einer Spalte kann nie erreicht
werden, weil sie potentiell unendlich
ist.
Ergebnis
Cantors Diagonales Verfahren (DV-I):
Die Abzählungsanordnung macht auch deutlich, daß keine größte
und kleinste rationale Zahl an den Grenzen der natürlichen Zahlen
angegeben werden kann. Hier bleiben überall Lücken.
Betrachten wir oBdA die rationalen Zahlen für
das Intervall 1 bis 2 je einschließlich: Es gibt keine kleinste rationale
Zahl nahe 1 weder von oben noch von unten. Und es gibt keine größte
rationale Zahl "nahe" 2, weder von oben noch von unten. Wie viele rationale
Zahlen gibt es im Intervall 1 bis 2 je ausschließlich? Eine
Nummer kann immer nur im Endlichen angegeben werden, das aber beliebig
ausgedehnt und fortgesetzt werden kann: Zu jedem Zeilen- und Spalteneintrag
gibt es potentiell unendlich viele
Nachfolger. Cantors DV-I zählt die rationalen Zahlen nur an,
aber es kommt nicht wirklich durch. Ähnlich wie in der Infinitesimalrechnung
kann das Cantor-Verfahren DV-I beliebig genau - im Endlichen - an die Grenzen
der natürlichen Zahlen gelangen. Beim effektiven bijektiven
Abbilden, Zählen und Rechnen muß es abbrechen wie überall
sonst auch.
Dies
wirft die Frage auf: sind die natürlichen Zahlen eigentlich selbst
überhaupt abzählbar und was heißt das?
Auch hier kann man jede natürliche Zahl n mit sich selbst nur
im Endlichen zählen und unendlich ist bekanntlich keine Zahl. Kritisch
und bei Lichte betrachtet, sind also selbst die natürlichen Zahlen
schon gar nicht abzählbar, weil sie nämlich kein Ende haben.
Konkretes Zählen gibt es nur im Endlichen.Wann immer gerechnet wird,
es geht nur mit einer konkreten Zahl und die ist immer endlich.
Was
heißt das nun für Unterscheidungsbestrebungen im Unendlichen
?
Ist es möglich, im Unendlichen
quantitativ zu unterscheiden? Natürlich, Cantor hat es ja vorgemacht
und eine transfinite Mathematik begründet,
wenn auch durch einen äußerst fragwürdigen Beschluß,
nämlich bis zum Ende und ins Unendliche hinein zählen zu können
(Hilbert sprach salopp vom "einfach hinüberzählen").
So beweist Cantor die Abzählbarkeit nicht,
er beschließt sie, setzt sie also letztlich per definitionem
oder axiomatisch fest: Wenn man bis in die Unendlichkeit hineinzählen
könnte, dann könnte man auch unendliche Entwicklungen abzählen.
Tatsächlich kann man immer nur endlich abbilden, zählen
und rechnen.
Die Mächtigkeits-Absurdität
des Cantor'schen Beschlusses
Dieser Beschluß - ein Verfahren, das man weniger der Mathematik
als der Jurisprudenz zurechnet - Cantors und seiner AnhängerInnen
könnte fatal sein, weil er nämlich wenigstens einige Absurditäten
und Paradoxien, wenn nicht sogar handfeste Antinomien
/ Widersprüche mit sich bringen könnte, z.B. ergibt sich
ja aus der elementaren Arithmetik, daß es viel, viel mehr rationale
Zahlen als natürliche Zahlen gibt, ja zwischen zwei beliebigen natürlichen
Zahlen liegen unendlich viele rationale Zahlen. (a) Die Mächtigkeit
der rationalen Zahlen IQ ist also "unendlich-fach" größer als
die der natürlichen Zahlen IN. (b) Nach Cantor ergibt sich aber, daß
die rationalen Zahlen und die natürlichen Zahlen gleichmächtig
sind. (a) und (b) können aber nicht zugleich wahr sein. Zu dieser
Absurdität Beispiele aus der Literatur:
Zahlenbereiche
Die Zahlen werden von den natürlichen Zahlen zu den ganzen, rationalen,
reellen und komplexen Zahlen Zug um Zug erweitert, so daß Gleichungen,
die in einem weniger reichen Bereich nicht lösbar waren, nunmehr lösbar
werden. Die Gleichung x = 1-2, x aus IN ist für den Bereich
der natürlichen Zahlen nicht lösbar, aber nach Erweiterung auf
die ganzen Zahlen, die auch negative Zahlen zulassen: x = -1. Die
Gleichung 3x = 2 ist wiederum im Bereich der ganzen Zahlen nicht lösbar
und führt zur Erweiterung auf die rationalen Zahlen IQ, den Brüchen
und hier zu der Lösung x = 2/3.
|
nach Scholl & Drews (1997), S. 87 Nach Bild 1.49
Die Autoren bemerken: "Wir sehen, daß die vorhergehende Menge jeweils in der folgenden enthalten ist. Das Bild 1.49 soll dies noch einmal verdeutlichen" |
|
Basieux: "Dennoch ist die Menge der Brüche Q offensichtlich 'umfangreicher' ... "
Anmerkung: Obwohl man nach Hilbert ins Unendliche "einfach hinüberzählen" kann, haben gleiche Mächtigkeiten im Endlichen gegenüber dem Unendlichen nach Basieux einen ganz anderen Sinn.
Abzählbar unendlich.
Begriff Cantors. Eine unendliche Menge U heißt abzählbar, wenn
es eine bijektive Abbildung auf die natürlichen Zahlen N gibt. Dazu
sagt man auch: wenn die Menge U numerierbar ist, d.h. im Prinzip gezählt
werden kann. Problematisch ist allerdings, ob man, wie Hilbert
meinte, einfach ins Unendliche hinüberzählen kann. Die Beweisverfahren
sind seit dem Grundlagenstreit
in der Mathematik umstritten [tertium
non datur], aber auch im Zusammenhang mit dem Unendlichen. So gesteht
sogar Fraenkel ein gewisses Unbehagen zum "Mausefallenbeweis"
zu Cantors Diagonalverfahren II ein, wo Cantor "mausefallisch" beweist,
daß es keine vollständige Liste aller0
reellen Zahlen geben kann. [Wikipedia]
Aktual
unendlich.
Aleph. Mächtigkeit im
Unendlichen
nach Cantor. Aleph0 =: kleinste Mächtigkeit im Unendlichen
nach Cantor, z.B. die Mächtigkeit der unendlichen Mengen der natürlichen,
ganzen, rationalen oder der algebraischen Zahlen. Aleph1, eine
Mächtigkeit höherer Stufe, z.B. die Mächtigkeit der reellen
Zahlen oder der Potenzmenge P(IN) nach Cantor.
Alle.
(0) nicht näher spezifiziert:
Alle0.
(1) endlich viele n: AlleN.
(2) Potentiell
unendlich viele: AllePU mit Anfang,A1,A2,...,PU.
(3) AlleAU Aktual
unendlich viele Anfang,A1,A2,...,AU.
Anmerkung: Die Bedeutung von alle ist möglicherweise
für nicht wenige indirekte Beweise sehr entscheidend. Sicher für
Cantors DV-II und z.B. für die Metapher Hilberts unendliches Hotel.
David Hilbert [1,] hat
eine Geschichte erfunden, um die Mathematik des Unendlichen verständlich
zu machen. Er erzählt von einem Hotel mit unendlich vielen Zimmern,
die alle belegt sind. Und er fragt listig: Wie kann man in
diesem unendlichen Hotel einen neuen Gast unterbringen? Hilberts Lösungsvorschlag
lautet: der Gast in Zimmer 1 rückt nach 2, der von 2 nach 3 usw. Damit
wird illustriert, daß das Unendliche hier kein Ende hat und immer
noch erweitert werden kann. Der Trick besteht also darin, am Anfang Platz
zu schaffen, denn am Ende, das wir nicht kennen, geht es ja nicht. Ich
habe mir diese Geschichte durch den Kopf gehen lassen und bin dabei auf
folgende Schwierigkeiten gestoßen: (1) Wenn tatsächlich alle
belegt sind, dann kann es kein freies Zimmer geben. Darauf könnte
man erwidern: es wird ja kein Zimmer frei gemacht, es wird
ein
neues erzeugt, was aber auch nicht stimmen kann, weil dann das
Weiterrücken keinen Sinn machte. Der Sinn der Geschichte ist: im unendlichen
Hotel sind praktisch unendlich viele freie Zimmer immer schon da.
Anzahl. Die Anzahl gibt eine
Antwort auf die Frage: wie viele, liefert also das Ergebnis einer Zählung.
Der Begriff "gleiche Anzahl" führt manchmal zur Verwirrung, weil hier
nicht gesagt wird, wie viele. Man kann gleiche oder verschiedene Anzahlen
auch durch Mächtigkeitsvergleiche, ohne richtig zu zählen, herausfinden,
wenn etwa für jedes Schaf, das den Stall verläßt ein Knopf
in eine Schale gelegt wird und für jedes Schaf bei der Rückkehr
ein Knopf aus der Schale genommen wird. Geht die Mächtigkeitszählung
auf, sind gleich viele Schafe zurückkehrt wie hinausgegangen. Fehlen
Knöpfe, sind mehr Schafe zurückgekehrt als ausgesandt wurden.
Bleiben Knöpfe übrig, sind Schafe verloren gegangen.
bijektiv. (Zweiseitig).
umkehrbar eindeutig oder eineindeutige Beziehung. Drei Personen und drei
Stühle können einander umkehrbar eindeutig zugeordnet werden.
M1={1,2,3,4} und M2={a,b,c,d} können einander umkehrbar eindeutig
zugeordnet werden: 1-a, 2-b, 3-c, 4-d.
bijektive
Abbildungen ins Unendliche hinein. Kann man wirklich einfach ins Unendliche
hinüberzählen, wie Hilbert meinte?
Element
und Menge.
Unterscheidbare Objekte ("Elemente") unserer Wahrnehmung oder unseres Denkens
können zu einem Ganzen zusammengefaßt werden. Beispiele: die
Teller im Küchenschrank, die Bleistifte im Büro, die Zimmer einer
Wohnung, die Handtücher im Wäscheschrank, die Anzahl der Moleküle
in einem Stoff, die natürlichen Zahlen von 1 bis 10, die natürlichen
Zahlen 1,2,3, usw. , wobei es das "usw." in sich hat, was wir unter dem
Stichwort "unendlich" besprechen. Eine Menge ist
unabhängig von der Ordnung der Elemente in ihr. M1={a,b,c} ~ M2={b,a,c}.
Auch gleiche Elemente zählen nicht: M1={a,a,b,c} ~ M2={a,c,b} oder
M3={1,1,1,1,1,1} ~ M4={1}. Mit der Mengenlehre werden also viele Entwicklungen
oder Zeichenfolgen gar nicht erfaßt, z.B. keine Kopien oder Wiederholungen.
gleich. [gleichen]
grundlegender und wichtiger Grundbegriff in Alltag, Wissenschaft, Mathematik
und Logik. Allgemein kann man definieren: zwei Sachverhalte oder Objekte
heißen gleich, wenn es zwischen ihnen bezüglich des Vergleichskriteriums
keinen Unterschied gibt.
gleichmächtig.
Haben
zwei Mengen A und B gleich viele Elemente - wobei Kopien nicht berücksichtigt
werden - so heißen sie gleichmächtig. "Gleich viele" bedeutet
hierbei die Anzahl. Dies heißt auch "Kardinalität". Und so spricht
man davon, daß Anzahlen durch Kardinalzahlen ausgedrückt werden.
card{Apfel, Birne, Ei} = card{a,b,x}= card {Buch, Reifen, Löffel}
= 3. Stellt man sich eine unendliche Menge der natürlichen Zahlen
vor, so kann deren Mächtigkeit selbst keine Zahl aus IN sein, denn
dann wäre sie ja endlich. Es kann also überhaupt keine bekannte
Zahl sein. Cantor schuf für die Mächtigkeit der unendlichen Menge
der natürlichen Zahlen das Symbol Aleph0
(Erster Buchstabe des hebräischen Alphabets). Für die transfinite
Anzahl der Menge der unendlichen natürlichen Zahlen schreibt man nach
Cantor: card(IN)=Aleph0.
ist/sind.
Kardinalzahl.
Anzahl.
Mehrdeutige Verwendung in der Mathematik. Durch einen Mächtigkeitsvergleich
mittels bijektiver Abbildung kann man z.B. zu der Aussage gelangen, daß
zwei Mengen M1 und M2 gleichmächtig sind oder nicht, also die gleiche
Anzahl von Elementen oder Teilmengen aufweisen oder nicht, aber man weiß
dann noch nicht wie viele.
Bijektiv abbilden
und zählen sind daher nicht gleichbedeutend.
Leere Menge. Sie entspricht
ungefähr dem alltäglichen "nichts" oder der 0 bei den Zahlen.
Sie wird durch das Zeichen "{}" symbolisiert.
Menge. Cantor definierte 1895:
"Unter einer 'Menge' verstehen wir jede Zusammenfassung M von bestimmten
wohlunterschiedenen Objekten m unserer Anschauung oder unseres Denkens
(welche die 'Elemente' von M genannt werden) zu einem Ganzen. In Zeichen
drücken wir das so aus: M = {m}." Hier hört sich der Mengenbegriff
einigermaßen klar an. Er ist es aber nicht, wenn wir uns ansehen,
was die Mathematik daraus gemacht hat. Es fehlt ein klares Wohlunterscheidbarkeitskriterium.
Sofern z.B. "Punktmengen" gebildet werden, fragt man sich natürlich,
wie denn z.B. zwei Punkte auf der Zahlengeraden unterscheidbar sein sollen,
die ihrer Natur nach ja potentiell unendlich klein
sind. Der weitaus größte Bereich der Anordnungen von Elementen
wird ausgeschlossen, wenn Wiederholungen oder Kopien nicht als verschieden
angesehen werden. Denn in der Mengenlehre gilt: {1,2,3} = {1,2,3,1,2,3,
...} oder {1}={1,1,1}.
Mengensystem. Mengen
unterer Stufe können zu einer Menge höherer Stufe zusammengefaßt
werden. Während eine Menge Elemente enthält, enthält ein
Mengensystem Mengen. Dies muß man scharf unterscheiden, weil man
sonst leicht in logische Widersprüche geraten kann (die Menge aller
Mengen, die sich nicht selbst als Element enthält).
Mächtigkeit. (1)
Haben zwei Mengen die gleiche Anzahl von Elementen, so heißen sie
gleichmächtig. (2) Gibt es eine umkehrbar eindeutige Abbildung der
Elemente zweier Mengen A und B, so heißen sie ebenfalls gleichmächtig.
Umkehrbar eindeutige Abbildungen heißen auch eineindeutig oder bijektiv
(zweiseitig). M1={Vater,Sohn,Mutter,Schwester}, M2={a,b,c,d}. M1
und M2 sind gleichmächtig, weil sie gleich viele Elemente enthalten.
Gleichmächtig schreibt man manchmal auch so: M1 ~ M2. Die Mächtigkeit
erlaubt drei quantitative Abstufungen: gleich, mehr, weniger. Sind vier
Stühle und fünf Personen in einem Raum, so ist die Anzahl der
Personen mächtiger als die der Stühle. Sind unter den fünf
Personen zwei Kinder und zwei Männer, so sind die zwei Kinder und
die zwei Männer gleichmächtig.
Naleph. "Naleph" ist ein
Kunstwort, indem das "N" sowohl für "Naiv" als auch für die natürlichen
Zahlen steht und Aleph, die Bezeichnung für den ersten Buchstaben
des hebräischen Alphabets, den Cantor als Größe für
seine kleinste unendliche Größe verwandte. Inhaltlich kann "Naleph"
als Basiseinheit einer unendlichen Größe für die natürlichen
Zahlen definiert werden. Im naiven und natürlichen transfiniten System
könnten dann die intuitiv natürlichen transfiniten Gleichungen
gelten card(N_ungerade) = card_N(gerade) = Naleph/2; card(IZ) =2 Naleph.
Für die rationalen Zahlen ergäbe sich in naiver Interpretation
der diagonalen
Abzählung der rationalen Zahlen nach Cantor die Mächtigkeit
card(IQ)=2*Naleph2, also das 2 * das Quadrat von Naleph, weil
man naiv 2 mal - positiv und negativ - Naleph Zeilen und Naleph Spalten
braucht, um die potentiell unendlichen rationalen Zahlen abzuzählen.
Für die reellen Zahlen sollte bereits für eine einzige unendlich-stellige
reelle Zahle ein Naleph benötigt werden. Eine einzige unendlich-stellige
reelle ist im naiven transfiniten System der Menge der natürlichen
Zahlen gleichmächtig.
Ordinalzahl. Ordnungszahl:
Erster, Zweiter, Dritter, ..., i-ter, ..., n-ter.
Potenzmenge P(M).
Bildet man alle möglichen Teilmengen einer Menge M mit der leeren
Menge und der Menge M selbst, so heißt diese Menge die Potenzmenge
der Menge M. Sei M={Stuhl, Sofa, Tisch}, so ist die Potenzmenge P(M) =
{ {}, {Stuhl}, {Sofa}, {Tisch}, {Stuhl,Sofa}, {Stuhl,Tisch}, {Sofa,Tisch},
{Stuhl,Sofa,Tisch} }. Hat eine Menge M insgesamt k Elemente, so hat die
Potenzmenge P(M)=2k Teilmengen, im Beispiel also 23
= 8.
Teilmenge. Vom Mengen
kann man Teilmengen bilden. M={1,2,3}. M12={1,2}, M1={1},
M2={2} usw. Siehe Potenzmenge.
Die Menge aller Frauen ist eine Teilmenge der Menge aller Menschen; die
Menge der geraden natürlichen Zahlen ist eine Teilmenge allerPU
natürlichen Zahlen. Eine Menge M1 ist eine Teilmenge von M, wenn alle
Elemente aus M1 auch in M enthalten sind.
Transfinit. trans =:
jenseits, über. Fin, finit =: Grenze. Das Gebiet des Unendlichen,
wobei mit Hilfe der transfiniten Zahlen quantitative Unterscheidungen
im Unendlichen möglich gemacht werden sollen. Die beiden wichtigsten
von Cantor geschaffenen transfiniten Größen sind Aleph0
und Aleph1. Eine andere naive und natürliche Interpretation:
Naleph.
Überabzählbar
unendlich. [wikipedia]
Unendlich
hat zwei Hauptbedeutungen: potentiell unendlich (PU) und aktual
unendlich (AU). Potentiell
unendlich (PU) heißt eine Entwicklung, wenn sie (1) einen
Anfang, (2) eine Fortsetzungsregel und (3) kein Ende hat. Aktual
unendlich (AU) heißt eine Entwicklung, wenn sie (1) einen
Anfang, (2) eine Fortsetzungsregel und (3) ein gedachtes Ende hat. So kann
man sich z.B. die natürlichen Zahlen 1,2,3,...,PU oder 1,2,3,...,AU
vorstellen, wobei aber auch bei AU keine letzte Zahl angegeben werden
kann. Nach und seit Dedekind
(1887) heißt in der Mathematik, die das aktual Unendliche anerkennt,
ein System von Dingen unendlich, wenn es sich umkehrbar eindeutig auf ein
echtes Teilsystem abbilden läßt.
Unterscheidungen
im Unendlichen. Gegen das mathematische Interesse, im Unendlichen auch
quantitativ zu unterscheiden, kann im Grundsatz nicht argumentiert werden,
da die Mathematik ja mit vielerlei Unendlichkeiten zu tun und daher ein
verständliches natürliches Interesse an seiner Handhabung hat.
Wohl aber, wie und unter welchen Voraussetzungen solche Unterscheidungen
im Unendlichen beschaffen und konstruiert sein sollten. Wie immer man es
auch anpackt, zu Beginn wird immer eine elementare Definition einer Basiseinheit
'des' Unendlichen stehen müssen. Aus meiner naiven und mathematisch
laienhaften Perspektive bietet sich hier als Basiseinheit "Naleph"
als Einheitsgröße allerAU natürlichen
Zahlen an.
Aus meiner naiven und laienhaften
Perspektive erscheint mir problematisch, Unendliches als etwas Ganzes,
Abgeschlossenes zu denken, ein Widerspruch in sich selbst. Dem liegt
aber psychologisch vielleicht nur die Gewöhnung und Akzeptanz eines
potentiell Unendlichen zugrunde. Ob eine differenzierte Mathematik des
Unendlichen wissenschaftlich sinnvoll ist, muß man den MathematikerInnen
überlassen: die meisten sagen heute mit Hilbert, daß sie Cantors
Paradiese nicht mehr missen möchten. Was man mit einer differenzierten
Mathematik des Unendlichen praktisch machen kann, wird die Erfahrung zeigen
und es muß nicht spekulativ-ideologisch gestritten werden. Ob die
Mathematik sich aber in eine Richtung entwickeln
muß,
die dem viel geschmähten gesunden Menschenverstand, dem natürlichen
Schließen und der intuitiven Anschauung so radikal entgegensteht,
mag zumindest aus der Laienperspektive bezweifelt werden.
Zählen
kann man als
bijektive Abbildung auf die Menge (Indexmenge) der natürlichen Zahlen
bezeichnen. Zählen führt im Unterschied zu einer bloß bijektiven
Abildung zu einer Zahl, die die Größe der Menge durch eine konkrete
Anzahl angibt.
Zahlen. Man sieht den Ziffern
gewöhnlich nicht an, welche Zahlen
sie repräsentieren sollen. In der Mathematik ist es daher sinnvollerweise
üblich, genau anzugeben, von welchen Zahlen man spricht. Hierbei verwendet
man oft Kurzkennzeichnungen: natürliche Zahlen =: IN, ganze Zahlen
=: IZ, rationale Zahlen =: IQ, reelle Zahlen =: IR, komplexe Zahlen =:
IC. Die natürlichen Zahlen
sind aber auch noch mehrdeutig, indem mit ihnen Ordinal- oder Kardinalzahlen
gemeint sein können. Das muß man dann jeweils entsprechend kennzeichnen.
Zeichen. Beispiele. Die
Elemente (Teilmengen) von Mengen werden meist in geschweifte " {} " Klammern
gesetzt, um zu kennzeichnen, daß über Mengen gesprochen wird.
Die Element-Mengen-Relation wird meist mit dem griechischen Eta angegeben:
x e M. Die Teilmengen-Mengen-Relation:
A enthalten in B: A Ì B. Hierzu finden
sich viele Beispiele im Netz, in Lexika, Schul- und Lehrbüchern.
kontrolliert: 07.11.04 irs