Autor Tema: ¿Infinitesimales según teoría de conjuntos?

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01 Julio, 2024, 06:58 pm
Respuesta #80

feriva

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Hola feriva,

no estoy muy de acuerdo, en ninguna de las dos afimaciones que dices.

1) ¿de donde sacas que los infinitesimales son todos cero, y expresan el mismo racional?


Pues son cero porque si los metes en el modelo estándar (sin considerar el no estándar) pasa como si metes los hiperreales grandes, de “valor infinito”: en el modelo estándar todos esos “números infinitos” sólo serán una cosa, el infinito, que además no es un número en dicho modelo.

Tú puedes decir que existen los infinitesimales, y los hiperreales en general, mediante las definiciones y axiomas que consideres, como pasa con otras cosas que se definen en matemáticas, pero si los intentas extraer de los reales como una consecuencia, a la par que intentas que estos últimos y sus principios salgan ilesos, yo creo que va a ser muy difícil; por no decir imposible.

El modelo no estándar, en la práctica, supongo que vendrá a ser parecido al estándar, porque lo único que se hace es añadir unos números que no añaden nada en realidad, que son conceptos sustituibles por números reales. Es algo que imagino, no lo sé, porque no he estudiado nada de eso, pero es de imaginar (igual que es de imaginar que se pudiera afirmar la existencia de un modelo superestándar o supersuperestándar; todo sería irse un poco “más allá” cada vez). En matemáticas puedes definir lo que quieras, y eso que definas va a existir simplemente porque lo defines; pero al “mezclar” eso que has definido con otras cosas, cuidado con la “existencia” de la mezcla.


Saludos.

01 Julio, 2024, 08:18 pm
Respuesta #81

RDC

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Por tanto, cuando recorremos todos los naturales tenemos que los elementos del conjunto A se han acercado a 0 tanto como les resulta posible y sin embargo, existe un $$x$$ menor a todos ellos, que es un irracional, y con el cual podemos establecer el intervalo continuo $$[0,x]$$ dentro del cual no hay ya racional alguno y por tanto no es posible dividirlo por dos, por 3, etc...
Y como los elementos de \( A \) se acercan tanto como quieras a cero, el ínfimo de irracionales que cumplen lo que pides es el cero, así que no tiene sentido poner \( [0,x] \)..

yo puedo acercarme a ti tanto como quiera, pero entre tu y yo siempre habrá nuestra ropa. No sé si esta analogía... bueno.

Esta es la cuestión, si tratamos los números mediante  aproximaciones, acotaciones, limites (como hace Cauchy, por ejemplo), sólo podemos decir cosas relativas a semejantes aproximamientos. Pero si los tratamos como conjuntos infinitos con unas propiedades, acaso la propiedad que tendrían todos, absolutamente todos, los elementos del conjunto A de ser más grandes que un irracional $$x$$, entonces cabe ver el tema de forma diferente. ¿No lo crees?

un saludo




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01 Julio, 2024, 08:28 pm
Respuesta #82

RDC

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Hola feriva,

no estoy muy de acuerdo, en ninguna de las dos afimaciones que dices.

1) ¿de donde sacas que los infinitesimales son todos cero, y expresan el mismo racional?


Pues son cero porque si los metes en el modelo estándar (sin considerar el no estándar) pasa como si metes los hiperreales grandes, de “valor infinito”: en el modelo estándar todos esos “números infinitos” sólo serán una cosa, el infinito, que además no es un número en dicho modelo.

Tú puedes decir que existen los infinitesimales, y los hiperreales en general, mediante las definiciones y axiomas que consideres, como pasa con otras cosas que se definen en matemáticas, pero si los intentas extraer de los reales como una consecuencia, a la par que intentas que estos últimos y sus principios salgan ilesos, yo creo que va a ser muy difícil; por no decir imposible.

El modelo no estándar, en la práctica, supongo que vendrá a ser parecido al estándar, porque lo único que se hace es añadir unos números que no añaden nada en realidad, que son conceptos sustituibles por números reales. Es algo que imagino, no lo sé, porque no he estudiado nada de eso, pero es de imaginar (igual que es de imaginar que se pudiera afirmar la existencia de un modelo superestándar o supersuperestándar; todo sería irse un poco “más allá” cada vez). En matemáticas puedes definir lo que quieras, y eso que definas va a existir simplemente porque lo defines; pero al “mezclar” eso que has definido con otras cosas, cuidado con la “existencia” de la mezcla.


Saludos.

Hola feriva,

Lo que entiendo es que en el modelo estándar todo real, por definición, cumple la propiedad arquimediana. Por tanto, no existirían los infinitesimalees, que por definición son números que no cumplen tal propiedad.

La cuestión es que tomando las ideas que ya he ido comentando sobre los conjuntos infinitos, parece ser que la propiedad arquimediana no se cumpliría para todos los reales, dado que habría reales menores a cualquier racional posible. Por tanto el principio arquimediano sería un axioma a replantear. Hecho que conllevaría replantear el tema de las densidad de los reales, que también es un axioma.

Obviamente se me puede decir: son axiomas y los dejamos así. Lo que ocurre es que según me parece estos axiomas se llevan mal con lo que propuso Cantor y no debería ser así en el modelo estandar. Yo sólo lo señalo, pero no sé.


De todos modos, tb entiendo que ni reales ni infinitesimales ni racionales ni naturales ni nada abstracto de todo esto existe más allá de nuestras definiciones, concepciones, convenciones y usos. Son construcciones nuestras.

Un saludo.


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01 Julio, 2024, 09:15 pm
Respuesta #83

Juan Pablo Sancho

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La verdad no lo creo.
Un conjunto puede tener una propiedad y su ínfimo o su supremo no tenerla y esto es incluso bueno en algunos casos.
Sea \( B = \{\dfrac{\sqrt{2}}{n} | n \in \mathbb{N}\}  \) en este conjunto todos sus elementos son irracionales pero su infimo es cero que no es irracional.
Sea \( C = \{c_n\}_{n=1}^{+\infty} \) donde:
\( c_1 = 200 \) y para \( n \geq 2  \) tenemos \( c_{n} = 0.5 \cdot (c_{n-1} + \dfrac{3}{c_{n-1}})  \) este conjunto tiene todos sus elementos racionales pero su infimo es \( \sqrt{3}  \) que es irracional.

Vuelvo a iterar, como los elementos de \( A \) son cada vez mas cercanos a cero y tienes irracionales positivos tan cerca de cero como quieras , por definición de infimo que es único, es cero, no hay vuela atrás.
Además si lo tomas como un conjunto intersección de los iiracionales que cumplen eso pueda ser que fuera el vacío.

01 Julio, 2024, 09:21 pm
Respuesta #84

ani_pascual

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Hola:
...
Por tanto, cuando recorremos todos los naturales tenemos que los elementos del conjunto A se han acercado a 0 tanto como les resulta posible y sin embargo, existe un $$x$$ menor a todos ellos, que es un irracional, y con el cual podemos establecer el intervalo continuo $$[0,x]$$ dentro del cual no hay ya racional alguno y por tanto no es posible dividirlo por dos, por 3, etc...

Estoy de acuerdo con lo dicho por Luis Fuentes en la respuesta #3:
...si tomas las partición \( 1/n \), no existe ningún número real mayor que cero pero menor que cualquier \( 1/n \), es decir, menor que todos los racionales de la forma \( 1/n \), con \( n \) recorriendo los naturales, luego parece razonable dudar de la existencia de esos infinitesimales irracionales que imaginas.  ;)
Saludos


02 Julio, 2024, 12:10 am
Respuesta #85

RDC

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Hola:
...
Por tanto, cuando recorremos todos los naturales tenemos que los elementos del conjunto A se han acercado a 0 tanto como les resulta posible y sin embargo, existe un $$x$$ menor a todos ellos, que es un irracional, y con el cual podemos establecer el intervalo continuo $$[0,x]$$ dentro del cual no hay ya racional alguno y por tanto no es posible dividirlo por dos, por 3, etc...

Estoy de acuerdo con lo dicho por Luis Fuentes en la respuesta #3:
...si tomas las partición \( 1/n \), no existe ningún número real mayor que cero pero menor que cualquier \( 1/n \), es decir, menor que todos los racionales de la forma \( 1/n \), con \( n \) recorriendo los naturales, luego parece razonable dudar de la existencia de esos infinitesimales irracionales que imaginas.  ;)
Saludos

Pero eso es sólo una afirmación, ¿cómo se demuestra eso?

Sólo veo que eso se sustenta por considerarse un axioma, no por estar demostrado. Pero lo que digo es que este axioma parece chocar contra el razonamiento de Cantor. Por tanto, entiendo que debe replantearse. Pero si se me va diciendo: no, el axioma es este y punto, entonces, ya no sé qué decir. Aunque agradezco que te tomes tu tiempo contestando.

Un saludo.


 


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02 Julio, 2024, 12:52 am
Respuesta #86

Juan Pablo Sancho

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Pero eso es fácil, sea \( x > 0 \) irracional tal que para todo \( n \in \mathbb{N}  \) se tiene \( x < \dfrac{1}{n}  \) luego para todo \( n \in \mathbb{N}  \) se tiene que \( n < \dfrac{1}{x}  \) da igual que \( x \) sea racional no irracional, luego no se cumple la propiedad arquimediana.

02 Julio, 2024, 12:57 am
Respuesta #87

RDC

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Entiendo, Juan Pablo Sancho, pero plantearé la cosa de otra forma.

Tenemos que dado un intervalo de la recta real como [0,1] el conjunto de todos sus racionales es $$\aleph_0$$, y el conjunto de todos sus irracionales es $$\aleph_1$$. En concreto, el conjunto de todos sus irracionales incomputables es $$\aleph_1$$, con lo cual resulta imposible, ni tan siquiera,  hablar teóricamente de la inmensa mayoría de ellos o de simbolizarlos. En cambio, no hay problema, teóricamente hablando, de simbolizar a todos los racionales -simplemente nos faltaría tiempo y espacio.

y sin embargo estas singularidades que nos abrió Cantor al abordar los números mediante la teoría de conjuntos, tratamos el continuo de forma perfectamente homogénea y simplona a partir del principio arquimidiano y las aproximaciones de Cauchy, la cual no distingue aproximaciones con un número $$\aleph_0$$ de pasos (elementos), de aproximaciones con un número $$\aleph_1$$ de pasos (elementos), y por ello, con un grado de complejidad mucho mayor.  Pues vale. Pero a mí me parece que todo esto es demasiado simplón si tomamos en serio las cardinalidades de los conjuntos naturales/racionales y de los irracionales.

En otras palabras, me parece que la "recta" real debe de ser concebirse de forma mucho más compleja si tomamos en serio las diferentes cardinalidades de los múltiplos conjuntos de elementos que intervienen.


La verdad no lo creo.
Un conjunto puede tener una propiedad y su ínfimo o su supremo no tenerla y esto es incluso bueno en algunos casos.
Sea \( B = \{\dfrac{\sqrt{2}}{n} | n \in \mathbb{N}\}  \) en este conjunto todos sus elementos son irracionales pero su infimo es cero que no es irracional.
Sea \( C = \{c_n\}_{n=1}^{+\infty} \) donde:
\( c_1 = 200 \) y para \( n \geq 2  \) tenemos \( c_{n} = 0.5 \cdot (c_{n-1} + \dfrac{3}{c_{n-1}})  \) este conjunto tiene todos sus elementos racionales pero su infimo es \( \sqrt{3}  \) que es irracional.

Sigo pensando que esto que propones es un punto importante y hay aspectos que voy pensándolos mientas conversamos...

Vale, si consideramos el ínfimo o bien cómo el elemento menor de una serie de valores reales (el mínimo de la serie), o bien como el valor donde convergen todos los valores de un conjunto, entiendo que se pueda establecer que el ínfimo de un conjunto como $$A, A=\left\{{a_n=\displaystyle\frac{1}{(1+n)}}\right\}$$ sea el 0, no siendo el cero un elemento de A, pero donde todos los valores de A convergen cuando $$n$$ crece.

En otras palabras, $$\displaystyle\lim_{n \to{+}\infty}{\displaystyle\frac{1}{(1+n)}}=0$$. De esto no estoy en contra.

Ahora bien, no se tiene en cuenta que este límite no se basa en una iteración al infinito sin más, y ya está, sino en una iteración de $$\aleph_0$$ "pasos". Por tanto, no es cierto que mediante este límite nos acerquemos a 0 tanto como queramos. Esta parece ser, precisamente, una de las consecuencias de los transfinitos de Cantor: hay tipos de infinitos con los que te puedes acercar mucho más a un valor que con otros. O dicho de otro modo, ya no podemos ver simplonamente a un conjunto de infinitos elementos como un conjunto que tiene tantos elementos como queramos, porque hay conjuntos que por más elementos que tenga nunca tendrá suficientes como para compararse con otros de más grandes y complejos.

Dicho esto, entonces lo que dices:

Citar
Vuelvo a iterar, como los elementos de \( A \) son cada vez mas cercanos a cero y tienes irracionales positivos tan cerca de cero como quieras , por definición de infimo que es único, es cero, no hay vuela atrás.
Además si lo tomas como un conjunto intersección de los irracionales que cumplen eso pueda ser que fuera el vacío.

S eentiende que no es cierto que los elementos del conjunto A se acercan a 0 tanto como queramos. Se acercan y convegern a cero, pero no tanto como queramos, sino según un límite: $$\aleph_0$$. En cambio el conjunto de todos los irracionales del intervalo [0,1] se acercan muchísimo más a 0 que los elementos del conjunto A, pues convergen también a 0 pero con un límite $$\aleph_1$$.

En tal sentido, cabría entender que dado que los irracionales se acercan mucho más a 0 que los racionales, encontramos intervalos como $$[0,x]$$ sin ningún racional, dado que ninguno puede llegar tan cerca de 0.

¿Cómo queda entonces esto del ínfimo?... Pues no sé aún. Pero está claro que es una idea que toma todos los infinitos por igual. cuando según la teoría de conjuntos no es cierto.


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02 Julio, 2024, 01:10 am
Respuesta #88

RDC

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Pero eso es fácil, sea \( x > 0 \) irracional tal que para todo \( n \in \mathbb{N}  \) se tiene \( x < \dfrac{1}{n}  \) luego para todo \( n \in \mathbb{N}  \) se tiene que \( n < \dfrac{1}{x}  \) da igual que \( x \) sea racional no irracional, luego no se cumple la propiedad arquimediana.

Claro, si:

$$x>0, x<\displaystyle\frac{1}{n}$$ entonces $$ x·n<1$$. No se cumple la propiedad arquimidiana y por tanto $$x$$ sería un infinitesimal. enotnces, es cierto, tenemos que $$n<\displaystyle\frac{1}{x}$$, donde supongo que $$1/x$$ representaría a un hiperreal (un real mayor a cualquier natural).

Pensando, supongo que esto es lo que mensajes atrás me comentó feriva y yo no entendí muy bien.

De hecho, la propiedad arquimidiana sirve para asegurar que no existen ni reales demasiado pequeños (infinitesimales) ni demasiado grandes (hiperreales). Lo que sucede, insisto, es que las ideas de Cantor parecen llevarnos a tenerlos que aceptar.



 
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02 Julio, 2024, 01:59 am
Respuesta #89

Juan Pablo Sancho

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NO TIENE FIN ESTE HILO.
No, los elementos del conjunto \( A \) se acercan tanto como los irracionales (se te demostró muchas veces).
Si para cada \(  a_n \) tomo \( x \in ]0,a_n[  \) irracional , puedo tomar un \( q_x \) racional con \( 0 < q_x < x < a_n  \) luego no puedo decir que los racionales se aproximas mas a cero que los irracionales.
1.) Con esto no vuelvas con Cantor los cuasi infinitos  los mas infinitos , te he dado un contraejemplo que niega que se acerque mas a un infinito).
2.) Como no se cumple la propiedad arquimediana no  existe \( x > 0 \) verificando esto luego, se acabo el problema.
     Te puse que si existe \( x > 0 \) se llega a una contradicción y vuelves a lo mismo,luego está probado que no existe \( x > 0 \) QUE TENGA ESTA PROPIEDAD.
     Por iterar por no sé cuantas veces si existe tal número los naturales son finitos.