Autor Tema: Duda: conjunto de los naturales y el axioma del infinito

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04 Marzo, 2024, 10:18 pm
Respuesta #20

sugata

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Leyendo a feriva, veo que se me pasó ésto:

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En todo caso lo que me parece paradójico es considerar que los naturales siempre son finitos

¿Quien considera que los naturales son finitos?

04 Marzo, 2024, 10:31 pm
Respuesta #21

RDC

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\( Card(\mathbb{N}) =\emptyset \)dado que no hay ningún natural superior que determine su tamaño
Pero el cardinal de un conjunto indica el número de elementos que tiene. Si tiene al menos uno, no es vacío. Otra cosa es que el conjunto tenga un número de elementos tal que siempre podemos añadir uno, en ese caso el cardinal es infinito.

Correcto, el problema que le veo es que está claro que la cardinalidad de $$\Bbb N$$ no puede ser un número natural, pero tampoco puede ser un número supranatural (lo que normalmente se dice "infinitos elementos"), por el motivo que te he dicho antes: eso indicaría que $$\Bbb N$$ tiene por elementos todos los naturales y algo más.

Una forma de entender esto es convenir que la noción de tamaño (cardinalidad) no se aplica para conjuntos infinitos. Por tanto los conjuntos infinitos no son ni muy grandes ni muy pequeños, simplemente no tienen tamaño o carece de sentido atribuirles un tamaño.


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Sea el conjunto de números impares acabado en 2. Este conjunto no tiene elementos, no tiene tamaño, es vacío.
No puedes asemejar un conjunto que tiene tantos elementos que no se pueden contar, a otro que no tiene elementos...
[/quote]

De poder puedo, otra cosa es que eso a bote pronto pueda generar confusiones .

En el primer caso, la propiedad "tamaño" es relevante en el conjunto de números impares acabados en 2. Es decir, si definimos tal conjunto como $$Z$$, entonces tenemos que \( Z=\emptyset \). Eso significa que $$Z$$ no tiene elementos y por tanto implica, luego, que no tiene tamaño.

Ahora bien, en el segundo caso la propiedad "tamaño" simplemente no se aplica. Por eso no he dicho que $$A_\infty=\emptyset$$, sino que $$card (A_\infty)=\emptyset$$.

Igual no está muy bien expresado, pero pienso que se entiende un poco la idea.

Nunca nadie comprende nada exactamente de la misma manera

04 Marzo, 2024, 10:39 pm
Respuesta #22

RDC

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Leyendo a feriva, veo que se me pasó ésto:

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En todo caso lo que me parece paradójico es considerar que los naturales siempre son finitos

¿Quien considera que los naturales son finitos?

No entiendo muy bien porqué marcas esta frase...

lo que señalo como contradictorio es que se considere, por un lado, que los naturales siempre son números finitos (no hay supranaturales en los naturales) y por el otro se afirme que el conjunto de todos los naturales sea mayor que los naturales. Con lo cual el cardinal del conjunto de naturales sea un supranatural, o como se dice ordinariamente: de un tamaño infinito.

¿cómo lo ves tú?
Nunca nadie comprende nada exactamente de la misma manera

04 Marzo, 2024, 10:45 pm
Respuesta #23

sugata

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Me tengo que acostar, pero vamos.
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por el motivo que te he dicho antes: eso indicaría que N tiene por elementos todos los naturales y algo más.
No. N tiene todos los naturales, pero el número de elementos de N nunca para, luego no se puede expresar con un número natural.

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Por tanto los conjuntos infinitos no son ni muy grandes ni muy pequeños, simplemente no tienen tamaño o carece de sentido atribuirles un tamaño.

Los conjuntos infinitos son muy grandes. Son tan grandes que no hay un número natural que pueda decir su número de elementos.
Todos los conjuntos tienen tamaño. Vacío si no tienen elementos, finito si podemos decir sus elementos con un natural, e infinito si siempre podemos añadir un elemento.

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...  "tamaño" simplemente no se aplica... Igual no está muy bien expresado, pero pienso que se entiende un poco la idea.
 

No se entiende. El cardinal de un conjunto es su número de elementos. El "tamaño" sería su número de elementos.
El tamaño de N o su cardinal es infinito, porque siempre se puede añadir un elemento más....

04 Marzo, 2024, 10:48 pm
Respuesta #24

sugata

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que los naturales siempre son números finitos
Si todos los naturales son finitos, ¿Cual es el último?
Si no me puedes decir el último, es que hay naturales infinitos....

04 Marzo, 2024, 10:56 pm
Respuesta #25

Luis Fuentes

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Hola

 RDC: te voy a contestar una última vez por deferencia. Pero no voy a seguir con este debate. Desde mi punto de vista ves problemas y contradicciones donde no las hay (o yo no las veo en absoluto). Entonces es un diáolgo que no tiene sentido.


mmm... no entiendo muy bien a qué viene discutir que el conjunto \( \{12,1421\} \) tiene o no tiene el 2. Des del principio me centro en los conjuntos del tipo \( A_n=\left\{{1,2,3,...,n}\right\} \).

Pues sirva de ejemplo para lo que me pasa a mi cuando te leo. Para mi tiene tanto sentido que tu veas un problema que en \( \Bbb N \) no haya un número para denotar su cardinal como que no lo haya en \( \{12,1421\} \). Tan gratuito es ver un problema en una cosa como la otra.

Para mi dices cosas análogas a: "si elevo un número natural mayor que uno al cuadrado siempre da otro número mayor: \( 2^2>2 \), \( 3^2>3 \).. pero si lo hacemos con el uno, no ocurre así \( 1^2=1 \). ¿¡Qué hacemos con esta contradicción!?¿deberíamos de no considerar al \( 1 \) natural". Si a ti te suena absurdo esto, pues así me suenas tu  cuando te leo en este mensaje.

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Y me centro en este tipo específico de conjuntos porque precisamente en ellos se constata que su elemento más grande, $$n$$, siempre es, precisamente, su cardinal, con lo cual si vamos tomando $$n$$ cada vez más grandes hasta decidir que ya no existe un $$n$$ porque queremos indicar q el conjunto no termina nunca, entonces no existe un cardinal para tal conjunto.

Si existe un cardinal; de hecho grosso modo el cardinal es la clase de equivalencia por la relación de biyección. Es decir el cardinal uno está representando por cualquier conjunto con un elemento y lo denotamos por el simbolito \( 1 \). El cardinal dos está representado por cualquier conjunto de dos elementos y lo simbolizamos por el \( 2 \). Y por tanto cualquier conjunto determina un cardinal. El cardinal de \( \Bbb N \) está representado por el propio conjunto de naturales y ponle el simbolito que te de la gana (suele usarse \( \aleph_0 \).

Esto con el concepto moderno de cardinal.

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Ciertamente podemos decir, entonces, que el cardinal es infinito, pero eso sólo significa que no hay cardinal,


Pues esa afirmación en rojo para mi es gratuita. Pareciera que tu lo dices como si se dedujese de algún razonamiento previo. Para mi no viene a cuento.

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es decir, que no hay un último número que le dé tamaño y finitud al conjunto.

Evidentemente lo que no puedes pretender es que a un conjunto INFINITO se de de FINITUD. Y para mi llegamos a otro punto: mi impresión es que tu simplemente no quieres considerar conjuntos infinitos. Si eso. Fin de la historia. En mi opinión los argumentos que das son sin sentidos; pero es cierto que el paso de lo finito a lo infinito es un "salto"; ahí no entro.

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Ahora bien, si de esta idea, que acepto sin problemas, hacemos un salto lógico y pasamos a afirmar que para este conjunto que carece de un último elemento natural sí existe cardinal, pero tal cardinal ya no es ningún natural sino un tipo de número muy superior a los naturales, entonces estamos diciendo, no sólo que su cardinal no es ninguno de sus propios elementos, sino que será mucho mayor que cualquiera de sus elementos.

Volvemos a lo mismo, ¿por qué un conjunto debería de tener como elemento a su propio cardinal? Es una exigencia absurda. Y por otra parte si los números naturales sólo representan cardinales de conjuntos finitos, obviamente el cardinal de un conjunto infinito no estará representado por un número natural. El ver un problema en eso cosa tuya. Yo no lo veo. Y no hay objetivamente ninguna contradicción en ello.

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Por tanto, entiendo, eso indica que ese conjunto tiene más elementos de los que tiene
,

No, no indica eso. Un conjunto tiene los elementos que tiene. Eso es una perogrullada.

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es decir, ese conjunto tiene un número de elementos mayor que cualquier número natural.


¡Qué tendrá que ver eso con tener más elementos de los que tiene!.

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Sin embargo, sólo tiene naturales -todos los naturales posibles. ¿Me equivoco?

Y dale. ¿Por qué un conjunto habría de contener al símbolo que usemos para representar su cardinal?. Exigencia sin sentido.

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En tal sentido, pues, ello nos lleva a considerar que un conjunto tiene un número mayor de elementos de los que tiene.

No. Ya te explicado que esa frase no tiene sentido y no se deduce de nada de lo que dices antes. Que el conjunto de los naturales no contenga como elemento al símbolo que usemos para denotar su cardinal, no implica, no se corresponde con esa absurda frase de "tener más elementos de los que tiene".

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Y, ¿no es eso contradictorio?

Tu frase absurda si. Lo demás no.

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Ya comenté una forma de entender acaso eso hace meses atrás, y era precisamente la que has dicho tu: nos inventamos un número supranatural, acaso el infinito natural, y listo. Si te acuerdas, propuse la existencia, dentro de los naturales, de números supranaturales. Estos se podrían representar como números naturales de infinitas cifras (incluso abrí un hilo al respecto).

Yo ni he hablado nada de eso. Simplemente añadía UN elemento más, por definición mayor que cualquier natural para representar el cardinal de los naturales.

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Sin embargo, por aquel entonces me lo criticaste diciendo que esos números, vale, pero que no eran naturales, porque estaba muy bien definido lo que son los naturales. Para empezar, siempre son números finitos.

Insisto en que no tiene nada que ver. Además tu pretendías ingenuamente con aquella construcción hacer un requiebro al Teorema de Cantor, de manera que esos supranaturales si tendría en mismo cardinal que el conjunto de partes de los naturales. El problema es que lo que no conseguirías es que los supranaturales tuviesen el mismo cardinal que el conjunto de partes de supranaturales.  La trampa es que al principio no usabas la palabra "supranatural" y mezclabas el cardinal de los naturales usuales y sus conjuntos de partes con el de tus nuevos naturales.

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Por tanto, entiendo q esta opción que ahora propones no vale cuando hacemos frente a esta contradicción de considerar que un conjunto, como el de los naturales, tenga más elementos de los que tiene. ¿Qué hacemos entonces?

¿Ves? Por esto veo absurdo el debate. Insistes en tu frase absurda que no viene a cuento, y en ver una contradicción donde no la hay. Cuándo dices "¿qué hacemos?" me interpelas retóricamente para resolver un problema que simplemente yo no veo que exista.


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El símbolo \( \infty \) no significa, de por sí, que estemos algo más grande de lo normal (en este caso ante algo mayor que cualquier número natural), simplemente significa que estamos ante algo no tiene límite, ni fin, en este caso, no tiene un número natural que sea "el último y el mayor". Nada más. ¿No estás de acuerdo?

Yo lo que digo es que DEFINAMOS \( \infty \) como el símbolo para denotar el cardinal de los naturales, y se lo añadamos a los naturales como un elemento mayor que todos ellos. Todo esto por definición. Así que no tienes nada que discutir ahí.


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pues, no tengo ningún problema en escribirlo, pero como ya he dicho no veo que eso indique que escribiendo  \( A_\infty=\{1,2,3,\infty\} \)

Te has comido los puntos suspensivos. No se si has entendido que \( A_\infty=\Bbb N\cup \{\infty\} \).

Fíjate que yo no es que proponga seriamente esta construcción. Lo que digo es que añadiendo un único elemento a los naturales, se puede extender la idea de que todos esos conjuntos de elementos comprendidos entre \( 1 \) y un máximo, tengan su cardinal representado por un elemento. Incluido el conjunto total que tiene infinitos elementos.

En fin, suerte.

Saludos.

AÑADIDO:
Releyendo tus respuestas a otros:


Correcto, el problema que le veo es que está claro que la cardinalidad de $$\Bbb N$$ no puede ser un número natural, pero tampoco puede ser un número supranatural (lo que normalmente se dice "infinitos elementos"), por el motivo que te he dicho antes: eso indicaría que $$\Bbb N$$ tiene por elementos todos los naturales y algo más.

Es que, ¿por qué el conjunto \( \Bbb N \) debería de contener a los cardinales de cualquier conjunto?. Eso es una exigencia que pones tu que no tiene fundamento alguno. Dicho informalmente: los números naturales por su propia esencia sirven para contar un número finito de elementos. Pretender que sirvan para "contar" un número infinito de elementos es una pretensión sin sentido.

Entonces de acuerdo que la cardinal de los naturales no es un natural. ¿Y qué?¿por qué había de ser eso un problema?.


05 Marzo, 2024, 12:57 am
Respuesta #26

Jesús Gautier

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Yo creo entender la contradicción que demuetra RDC. Pero esta contradicción nos puede decir dos cosas: que la existencia del conjunto \( \mathbb{N} \) es contradictoria o que la definición de tamaño, tal como la propone RDC, es contradictoria, al ser aplicada en \( \mathbb{N} \). ¿Qué hemos, pues, de rechazar? En vista que la existencia de \( \mathbb{N} \) es un axioma, siguiendo los principios de la lógica clásica, es esta noción de tamaño defininida en el post que abre el hilo la que se debe rechazar porque no se aplica en general a todos los conjuntos. Como lo veo, es análogo a la gran intersección, cuando no se aceptan las clases propias: se debe rechazar que la gran intersección esta definida para el conjunto vacío. Así pues, tal definición de tamaño particular solo se puede aplicar a ciertos subconjuntos de \( \mathbb{N} \).

05 Marzo, 2024, 01:07 am
Respuesta #27

feriva

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Leyendo a feriva, veo que se me pasó ésto:

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En todo caso lo que me parece paradójico es considerar que los naturales siempre son finitos

¿Quien considera que los naturales son finitos?

Cada número natural es finito en el sentido de que su valor es finito, no existe un número natural, ni real, de valor infinito. Si nos referimos a números escritos en base diez, por ejemplo, esto se traduce en que un número natural nunca tiene una cantidad infinita de cifras, en ese sentido es finito. Y ahí está precisamente el afán de DCM en “arreglar” la teoría.

Su planteamiento básico es que si el conjunto de los naturales tiene cardinal infinito, ocurre que, si pudiéramos escribir “todos” los infinitos naturales en base diez (con números de una cifra, de dos, de tres...) tendría que haber números naturales de infinitas cifras y, por tanto, de valor infinito; pero no los hay. Teóricamente no se puede considerar su existencia por diversas razones: no son comparables en cantidad; no se puede operar con ellos; no tienen divisibilidad definida (por ejemplo, al no terminar en ninguna cifra, no puede estar definida su paridad).

Pero esto no es un problema, porque también tenemos una propiedad de cerradura (yo le llamo así, porque la veo muy parecida a la cerradura algebracia) que es muy asumible y, por la cual, por muy grande que sea un número natural (finito, claro) si le sumamos otro número finito, seguirá siendo finito, seguirá siendo natural (en base diez, por ejemplo, la cantidad de cifras seguirá siendo finita, siempre acabará en una cierta cifra, será par o impar, etc.) Podríamos contar eternamente sin llegar a un número interminable; de hecho es imposible ir añadiendo una cifra más, paso a paso, sin llegar a esa útlima cifra que acabamos de añadir (lo cual es de Perogrullo) es imposible llegar a un número infinito porque el infinito es ese proceso en sí, no un número.

Pero es cierto que, en teoría (en la teoría de conjuntos) surgió una paradoja parecida: aquí (aunque no es exactamente lo mismo) por una parte, como tú bien has dicho, en el conjunto tiene que haber nauturales infinitos porque no hay último, no tienen límite en valor; pero por otra parte, si un natural es infinito, entonces no es un natural, luego si está en el conjunto, no puede estar en el conjunto.

Y eso es lo que yo creo que él está queriendo decir.

Pero la cuestión es que el número no está porque no es un número, ni natural ni real; y no importa nada que no “esté”.

Saludos.

05 Marzo, 2024, 09:01 am
Respuesta #28

Luis Fuentes

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Hola

Yo creo entender la contradicción que demuetra RDC.

Pues explícala. No la veo por ningún lado.

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Pero esta contradicción nos puede decir dos cosas: que la existencia del conjunto \( \mathbb{N} \) es contradictoria o que la definición de tamaño, tal como la propone RDC, es contradictoria,


¿Qué definición de tamaño? No logro encontrar una definición de tamaño en todo lo que ha escrito RDC. Si te refieres a esto:

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Esto es así para todos los conjuntos de este tipo \( A_n=\left\{{1,2,3,...n}\right\} \), siendo \( n \) un número que cumple las propiedades de los naturales.

Por tanto, podemos decir que:

\( Card (A_n)=n \)

Ahí no hay ninguna definición. Lo que está notando es que una cierta familia de conjuntos de números naturales cumple la propiedad de que su elemento más grande es coincide con el símbolo que usamos para representar tu propio cardinal. Es decir exhibe una propiedad de unos cuantos conjuntos. Hay otros muchos conjuntos de naturales (finitos) que no cumplen esa propiedad.

Citar
al ser aplicada en \( \mathbb{N} \).


Y simplemente los naturales (como muchos otros conjuntos, incluso finitos, de números naturales) no cumple esa propiedad.

No hay ninguna contradicción en que algunos objetos matemáticos cumplan una propiedad y otros no. Es el pan nuestro de cada día.

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Así pues, tal definición de tamaño particular solo se puede aplicar a ciertos subconjuntos de \( \mathbb{N} \).

Insisto en lo mismo. Aclárame a que definición te refieres. La que cité antes no vale ni para el conjunto \( \{7\} \) que no tiene cardinal \( 7 \). ¡Menudo concepto de tamaño!

Yo sigo pensando que simplemente RDC, previamente a los "argumentos" que está dando, no admite o pone en cuestión la existencia de conjuntos infinitos. La cosa es que luego lo justifica de manera, en mi opinión, muy pobre.

Saludos.

05 Marzo, 2024, 09:33 am
Respuesta #29

geómetracat

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Personalmente no le acabo de ver mucho sentido a este hilo.

Se acepta la existencia de conjuntos infinitos por una cuestión de conveniencia: son muy útiles en la práctica matemática habitual. Desde mi punto de vista, el uso de conjuntos infinitos en matemáticas no tiene nada que ver con lo que uno crea o deje de creer sobre los conjuntos "en la realidad" (si es que tal cosa existe). Si no "crees" en ellos, puedes pensar en que son ficciones convenientes a la hora de hacer matemáticas. Si tomas una perspectiva finitista estricta, negando la existencia de conjuntos infinitos, te será bastante más difícil hacer matemáticas (p.ej. análisis o geometría).

Dicho esto, la única manera de derribar el uso actual de conjuntos infinitos sería derivando una contradicción a partir de los axiomas de ZFC. Pero con esto quiero decir una contradicción de verdad, es decir, derivar P y no P haciendo uso de las reglas formales del calculo deductivo, y no a lo que llamas "contradicciones" (que solo son propiedades que te parecen antiintuitivas).

En resumen, si esperas que un matemático lea lo que pones y te diga "sí, tienes razón, voy a dejar de usar conjuntos infinitos", vas listo. No solo porque tus argumentos sean más o menos sólidos, sino porque la vara de medir es la contradicción a nivel formal por un lado, y la utilidad del concepto a la hora de hacer matemáticas por el otro. Mientras no se pruebe una contradicción en ZFC la utilidad de usar conjuntos infinitos supera con creces cualquier inconveniente "filosófico" que pudieran tener.

Todo esto al margen de que en mi opinión tus argumentos no son nada convincentes, ahí estoy totalmente de acuerdo con Luis. Más bien parece que tienes unas ideas preconcebidas sobre unos tipos muy concretos de conjuntos finitos e intentas aplicarlas con calzador al conjunto infinito de los naturales. Tampoco acabo de entender el problema que tienes con el concepto de cardinal. Tal como se define en teoría de conjuntos funciona perfectamente, aunque no sé conforme a tus ideas preconcebidas sobre lo que debería ser.
La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)