Autor Tema: ¿Infinitesimales según teoría de conjuntos?

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24 Junio, 2024, 07:00 pm
Respuesta #40

feriva

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Primero, con únicos quiero decir que no se repiten. me explico: dado un intervalo de la recta real, acaso [0,1], no hay ningún problema en listar todos sus racionales, $$q_i$$, de modo que $$0<q_1<q_2<q_3<...$$ sería la lista ordenada de todos los racionales en [0,1] de menor a

Ya te lo ha dicho ani_pascual.

No se puede establecer un orden así en los racionales, porque no existe una distancia racional mínima entre los racionales.

Por ejemplo, si tomas un subconjunto de naturales cualesquiera, siempre los vas a poder ordenar “todos” (si el conjunto es finito quita comillas) de menor a mayor debido a que el conjunto de los naturales tiene mínimo (el cero o el uno, según se considere) y, además, existe una distancia mínima entre los naturales; ninguno puede estar a una distancia menor que 1. Ambas cosas son imprescindibles para que exista siempre un mínimo en cualquier subconjunto de los naturales que elijas al azar (y un siguiente al mínimo, y un siguiente a este otro, etc). Pero entre dos racionales cualesquiera siempre cabe otro racional. Por tanto, no puedes decir cuál es el siguiente racional a un racional; de hecho no existe un siguiente, en eso pasa como con los irracionales.

Para verlo, podemos buscar un racional que quepa entre \( \dfrac{1}{n+1} \) y \( \dfrac{1}{n} \).

Primero hallamos la diferencia (la distancia).

\( \dfrac{1}{n}-\dfrac{1}{n+1}=\dfrac{1}{n^{2}+n}=\dfrac{1}{n(n+1)} \)

Esa distancia es un racional, es claro.

Ahora basta elegir una distancia más pequeña y sumársela a 1/n:

\( \dfrac{1}{n}+{\color{blue}\dfrac{1}{n(n+1)+1}}=\dfrac{n(n+1)+1+n}{n^{2}(n+1)+n} \)

y ese número está entre medias de \( \dfrac{1}{n} \) y \( \dfrac{1}{n+1} \).

Y, como es obvio, podemos elegir infinitas distancias más pequeñas para encontrar más racionales intermedios

\( \dfrac{1}{n(n+1)+2};\dfrac{1}{n(n+1)+3}... \).

Los racionales se pueden numerar mediante el producto cartesiano, pero eso no quiere decir que se puedan ordenar de menor a mayor y correlativamente según su valor uno detrás de otro. 

Saludos.

24 Junio, 2024, 07:27 pm
Respuesta #41

RDC

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siempre existirán subintervalos formados, exclusivamente por irracionales. Es decir, habría subintervalos sin ningún racional...
Falso. Entre dos reales hay infinitos racionales, si estos dos reales son irracionales, también pasa.

Lo que dices tu no contradice lo que digo yo
Nunca nadie comprende nada exactamente de la misma manera

24 Junio, 2024, 07:31 pm
Respuesta #42

ani_pascual

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Hola, RDC:

En otras palabras, la relación de orden usual en el conjunto \( \mathbb{Q}\cap ]0,1[ \) es total pero no es un buen orden ya que hay subconjuntos suyos no vacíos que no tienen primer elemento (mínimo).
Saludos

24 Junio, 2024, 07:31 pm
Respuesta #43

sugata

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siempre existirán subintervalos formados, exclusivamente por irracionales. Es decir, habría subintervalos sin ningún racional...
Falso. Entre dos reales hay infinitos racionales, si estos dos reales son irracionales, también pasa.

Lo que dices tu no contradice lo que digo yo

¿Cómo que no?
Lee lo que has escrito en negrita. No existen intervalos solo de irracionales.

24 Junio, 2024, 10:37 pm
Respuesta #44

RDC

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Es verdad lo que has dicho ani_pascual. la serie que propuse no es correcta porque no hay máximo ni mínimo en el conjunto de todos los racionales del intervalo [0,1]. Por tanto, eso fue un mal ejemplo.

Mi idea es que si tenemos un intervalo de la recta real, acaso [0,1], entonces la cantidad de números racionales del intervalo es Aleph 0.  Por tanto, se podrán hacer aleph 0 divisiones racionales de este intervalo, generando los consecuentes subintervalos. ¿estamos de acuerdo?

Sin embargo, en este intervalo, [0,1], tenemos que la cantidad de irracionales del intervalo es el continuo. Hay muchísimos más irracionales que racionales.

Ante esta situación he aplicado la siguiente analogía:

imaginemos que tenemos 10 elementos de tipo X y 30 elementos del tipo Z, todos tribuidos sobre una misma línea. Además sabemos que los elementos X no pueden ser consecutivos, en el sentido que entre dos elementos X siempre debe haber algún elemento Z. Entonces, está claro que tendremos series de elementos Z consecutivos sin que en medio haya ningún elemento X, simplemente porque los Z son muchos más. ¿Esto es lógico, no?

Pues al llevar este razonamiento los números racionales e irracionales de un segmento de la recta real como [0,1], entiendo que en la recta real no siempre se cumplirá la propiedad arquimediana, y ello nos llevaría a los números reales irracionales trascendentales  infinitesimales.

Un saludo


 




Nunca nadie comprende nada exactamente de la misma manera

24 Junio, 2024, 10:38 pm
Respuesta #45

RDC

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siempre existirán subintervalos formados, exclusivamente por irracionales. Es decir, habría subintervalos sin ningún racional...
Falso. Entre dos reales hay infinitos racionales, si estos dos reales son irracionales, también pasa.

Lo que dices tu no contradice lo que digo yo

¿Cómo que no?
Lee lo que has escrito en negrita. No existen intervalos solo de irracionales.

Si siempre se cumple la propiedad arquimediana, ciertamente no hay intervalos irracionales, pero si no se cumpliese si los habría. Serían segmentos irracionales e infinitesimales.

El debate que propongo va en esta línea.

un saludo.
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24 Junio, 2024, 10:45 pm
Respuesta #46

sugata

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siempre existirán subintervalos formados, exclusivamente por irracionales. Es decir, habría subintervalos sin ningún racional...
Falso. Entre dos reales hay infinitos racionales, si estos dos reales son irracionales, también pasa.

Lo que dices tu no contradice lo que digo yo

¿Cómo que no?
Lee lo que has escrito en negrita. No existen intervalos solo de irracionales.

Si siempre se cumple la propiedad arquimediana, ciertamente no hay intervalos irracionales, pero si no se cumpliese si los habría. Serían segmentos irracionales e infinitesimales.

El debate que propongo va en esta línea.

un saludo.
Pero no hay debate. Esta demostrado.

25 Junio, 2024, 09:16 am
Respuesta #47

feriva

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siempre existirán subintervalos formados, exclusivamente por irracionales. Es decir, habría subintervalos sin ningún racional...
Falso. Entre dos reales hay infinitos racionales, si estos dos reales son irracionales, también pasa.

Lo que dices tu no contradice lo que digo yo

¿Cómo que no?
Lee lo que has escrito en negrita. No existen intervalos solo de irracionales.

Si siempre se cumple la propiedad arquimediana, ciertamente no hay intervalos irracionales, pero si no se cumpliese si los habría. Serían segmentos irracionales e infinitesimales.

El debate que propongo va en esta línea.


No entiendo del todo eso.

Si al decir “números infinitesimales” te refieres a números no reales, entonces ya no es el modelo estándar.

Yo no lo sé seguro, pero es de suponer que la propiedad arquimediana se pueda aplicar igual en ese modelo, al considerar como números distintos esos infinitesimales añadidos.

Para empezar, la recta real corriente ya no se puede entender como una línea donde los puntos fueran cosas que están colocadas en fila india, pudiendo uno “pasar” de uno a otro sin dejarse puntos sin “pisar”.

En la recta real los infinitesimales del modelo no estándar son todos el mismo número real, cero.

Yo no tengo ni idea de cómo se puede entender “número” no real, para mí un número, del tipo que sea, es algo que se puede representar como una cadena de símbolos, en cantidad finita o infinita; donde cadena significa que todos tienen un “sitio” y así podemos ir contando los símbolos. Si alguien me hablara de un “número” tal que entre dos cualesquiera de sus cifras siempre cupieran más cifras, no le llamaría número (porque las palabras “número” y “numerable” van unidas; no sería adecuado el nombre).

Por otra parte, pensar en un número que tiene cifras más allá del infinito, algo así 3,56...812 (con infinitos puntos suspensivos) puede ser una idea abstracta para intentar visualizar ciertos aspectos que nos surgen, pero, cuando lo hacemos, aceptamos que eso no puede ser, que no es de verdad; porque el concepto, al unirse al recurso simbólico utilizado, crea una clara contradicción. Sin embargo, a veces podemos llegar a intentar comunicarlo así debido a que no terminamos de encontrar un recurso simbólico “espacial” que se ajuste a lo que queremos.

Dicho esto, si tú vas pensando en ir “cortando” la recta real en trocitos hasta que éstos sean infinitesimales, también estás utilizando un recurso simbólico inapropiado, porque es algo que no existe de esa manera.

Saludos.

25 Junio, 2024, 01:39 pm
Respuesta #48

ani_pascual

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Hola:
Mi idea es que si tenemos un intervalo de la recta real, acaso [0,1], entonces la cantidad de números racionales del intervalo es Aleph 0.  Por tanto, se podrán hacer aleph 0 divisiones racionales de este intervalo, generando los consecuentes subintervalos. ¿estamos de acuerdo?
Estoy de acuerdo en eso, ya que \( \aleph_0 -1=\aleph_0 \)
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Sin embargo, en este intervalo, [0,1], tenemos que la cantidad de irracionales del intervalo es el continuo. Hay muchísimos más irracionales que racionales.
Si con cantidad de irracionales del intervalo te refieres al cardinal de los irracionales del intervalo \( [0,1] \), es decir, a \( Card(\mathbb{I}\cap [0,1]) \), estoy de acuerdo.
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Ante esta situación he aplicado la siguiente analogía:

imaginemos que tenemos 10 elementos de tipo X y 30 elementos del tipo Z, todos tribuidos sobre una misma línea. Además sabemos que los elementos X no pueden ser consecutivos, en el sentido que entre dos elementos X siempre debe haber algún elemento Z. Entonces, está claro que tendremos series de elementos Z consecutivos sin que en medio haya ningún elemento X, simplemente porque los Z son muchos más. ¿Esto es lógico, no?
Ese razonamiento es válido si el número de elementos de \( X \) e \( Y \) es finito, es decir, si  \( Card(X)< Card(Y)<\infty \). La aritmética transfinita no sigue esas reglas. De hecho, aunque \( Card(\mathbb{I}\cap [0,1])=\aleph_1>\aleph_0=Card(\mathbb{Q}\cap [0,1]) \), no existen irracionales consecutivos en el intervalo \( [0,1] \) ni tampoco racionales consecutivos. Ten en cuenta que en cada uno de los \( \aleph_0 \) subintervalos hay, a su vez, \( \aleph_0 \) números racionales y \( \aleph_1 \) números irracionales. Por tanto, no se puede llevar ese razonamiento a un segmento de la recta real, la cual cumple la propiedad arquimediana.
Saludos


30 Junio, 2024, 01:35 am
Respuesta #49

RDC

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Hola ani_pascual

Ese razonamiento es válido si el número de elementos de \( X \) e \( Y \) es finito, es decir, si  \( Card(X)< Card(Y)<\infty \). La aritmética transfinita no sigue esas reglas. De hecho, aunque \( Card(\mathbb{I}\cap [0,1])=\aleph_1>\aleph_0=Card(\mathbb{Q}\cap [0,1]) \), no existen irracionales consecutivos en el intervalo \( [0,1] \) ni tampoco racionales consecutivos. Ten en cuenta que en cada uno de los \( \aleph_0 \) subintervalos hay, a su vez, \( \aleph_0 \) números racionales y \( \aleph_1 \) números irracionales. Por tanto, no se puede llevar ese razonamiento a un segmento de la recta real, la cual cumple la propiedad arquimediana.
Saludos

Vale, entiendo. Estoy de acuerdo.

Tomémoslo de otra forma.

Tenemos que todo real del intervalo [0,1] (para seguir el ejemplo sobre el cual hablamos) cumpliría la propiedad arquimediana, según la cual para cualquier real $$x$$ siempre existirá un natural $$n$$ tal que $$n·x\geq{1}$$

Esto significa,a  fin de cuentas, que cualquier real $$x; x\geq{1/n}$$

Mi idea es que existen reales que esto no lo cumplen; a todos los efectos serían números reales infinitesimales.

Al principio de todo, lo que había propuesto es que si tomamos un segmento de la recta real cualquiera, por ejemplo [0,1], este segmento es infinitamente divisible mediante cortes racionales. Y con cada corte o partición nos queda un segmento menor que el anterior. Y así indefinidamente.

La cuestión: entiendo que en tal segmento podemos hacer menos cortes racionales que puntos que conforman el continuo, pues el número de cortes racionales que podemos aplicar en el segmento es siempre $$\aleph_0$$, mientras que la cantidad de puntos reales es $$\aleph_1$$.

Intentaré demostrar esta idea por inducción:

1) hemos visto que del intervalo [0,1] existe un subconjunto de infinitos racionales que podemos definir como $$A=\left\{{a_n=\displaystyle\frac{1}{(1+n)}}\right\}$$

2) Sabemos que entre todos los subconjuntos de racionales posibles del intervalo [0,1] no existe ninguno que tenga un elemento que sea menor (más próximo a cero) que cualquier elemento del conjunto A.

3) Entonces, si tomamos diferentes valores de n tenemos que:

$$n=1,  a_1=\displaystyle\frac{1}{2}$$
Esto implica que cualquier número real $$x, x<\displaystyle\frac{1}{2}; x·2<1$$

$$n=2,  a_2=\displaystyle\frac{1}{3}$$
Esto implica que cualquier número real $$x, x<\displaystyle\frac{1}{3}; x·3<1$$
...

Por tanto

Para cualquier $$n$$, tenemos que $$a_n=\displaystyle\frac{1}{(1+n)}$$
Esto implica que siempre existirá un número real $$x, x<\displaystyle\frac{1}{(1+n)}; x·(n+1)<1$$

Entendido esto, ahora hacemos una lista de TODOS los elementos de este conjunto A (tomamos el conjunto A como un todo, como hace Cantor)

$$n=1: 1/2\longrightarrow{\exists{x, x\in{\Bbb R}, x<1/2}}$$
$$n=2: 1/3\longrightarrow{\exists{x, x\in{\Bbb R}, x<1/3}}$$
$$n=3: 1/4\longrightarrow{\exists{x, x\in{\Bbb R}, x<1/4}}$$
...

Con ello entiendo, entonces, que existirá al menos un real $$x$$ que siempre será menor a cualquier elemento de A (y por tanto a cualquier racional posible del segmento [0,1], por lo dicho en el punto 2), y además será mayor que 0. Este real $$x$$ es infinitesimal porque no existe ningún natural que multiplicado por él se acerque a 1.

Y de hecho, no sólo habría un único real infinitesimal $$x$$ que no estaría en esta lista por ser menor que cualquier racional de A y mayor que 0, sino que habría infinitos.

Yo había dicho que estos infinitos reales infinitesimales formarían un segmento irracional, pero igual a eso no se le podría llamar segmento. No sé.


Un saludo







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