QS kirjoitti: ↑12.11.2025, 20:02
Matematiikka on pohjimmiltaan abstrakteja rakenteita tutkiva tiede, ja eräänlainen tiukka aksiomaattinen järjestelmä, joka ei suoraan tutki luontoa tai ympäröivää todellisuutta, vaan abstraktien rakenteiden ominaisuuksia ja niiden välisiä suhteita. Siksi ei ole yllättävää, että esimerkiksi äärettömyysaksiooma ja valinta-aksiooma, jotka liittyvät äärettömien joukkojen käsittelyyn, ovat arkijärjelle vierailta. Näitä aksioomia kuitenkin tarvitaan, jotta joukkoihin liittyviä perusominaisuuksia voidaan todistaa ja hyödyntää.
Luonnollisten lukujen joukko on ääretön, ja se on mielestäni erittäin ymmärrettävä fakta, jota ilman joukko vaikuttaisi ainakin mun mielestä epäilyttävältä. Itse asiassa helpon näköisen joukon \(\mathbb N =\{1,2,3...\}\) täsmällinen määrittely on kaikkea muuta kuin helppo tehtävä, se ei ole vain muutaman symbolin kirjoittamista.
Totta — matematiikka on abstrakteja rakenteita tutkiva tiede. Mutta yllättävää on, kuinka vähän sinä tunnut ymmärtävän minun abstrakteja rakenteitani. Tai ehkä ei se yllättävää olekaan: paradigmasta luopuminen on aina vaikeaa. Minäkin syyllistyn tässä samaan jankutukseen kuin sinä, kun yritän avata omaa näkökulmaani.
Aikoinaan antiikin Kreikassa oli Pythagoralainen koulukunta, jonka jäsenet uskoivat, että kaikki luvut voidaan ilmaista kahden kokonaisluvun suhteina. Sitten tuli ilonpilaaja, joka osoitti, että neliön, jonka sivun pituus on 1, lävistäjä ei ole ilmaistavissa millään kahden luvun suhteella — se on √2. Legenda kertoo, että osa Pythagoralaisista teki itsemurhan, kun heidän maailmankuvansa romahti. Niin tiukasti egon rakenteisiin ovat kietoutuneet meidän oppimme ja uskomme.
Siksi näen matematiikan myös sosionomisena ja psykologisena ilmiönä: kenen ajatuksiin luotamme, kenen aksioomiin uskomme ja suostummeko ylipäätään ymmärtämään toisin?
Voin yrittää vääntää rautalangasta, vaikka sitä rautalankaa on tällä hetkellä väännettävänä muuallakin somessa.
Cantor olettaa, että on olemassa abstrakti olio – joukko – jossa ovat kaikki reaaliluvut, ja jotka voitaisiin luetella. Hän olettaa siis jotain absurdiin rajautuvaa ja todistaa, että se ei voi olla totta. Tiedät kyllä hänen diagonaalitodistuksensa, joten en kertaa sitä. Minä vain otan saman logiikan ja sovellan sen toiseen joukkoon. Jos todistustapa on validi joukolle A, sen täytyy olla validi myös joukolle B.
f(0)=a konstruktio = a
f(1)=b konstruktio = a+b
f(2)=c konstruktio = a+b+c
f(3)=d konstruktio = a+b+c+d
f(4)=e konstruktio = a+b+c+d+e
f(5)=f konstruktio = a+b+c+d+e+f
...
Tämä luku eroaa varmasti kaikista listassa olevista luvuista, koska se on niitä kaikkia suurempi.
Kysymys kuuluu: missä vaiheessa äärellisestä muka tulee ääretön? Jokaisella askeleella luku on edelleen äärellinen. Se ei missään vaiheessa muutu äärettömäksi – ellei oleteta, että koko ääretön lista voidaan “käydä läpi”. Mutta silloin äärettömyys oletetaan jo valmiiksi olemassa olevaksi.
Palaan vielä Cantorin diagonaaliin:
Oletetaan, että on valmiina lista reaaliluvuista, jota aletaan käydä läpi Cantorin tapaan:
r(0)=0,89737775667080080857467873875759757587462856567674...
r(1)=0,5767747387376876764474874476086083348685378588860868...
r(2)=0,567800000000000000000000000000000000000000000000000000...
r(3)=0,45466745453679885796799779767766796708204820099599496...
Jokaisen luvun kohdalla konstruoidaan uusi, joka eroaa n:nnellä desimaalilla. Minä vain lisään sen listalle ja jatkan eteenpäin. Kun “lista on käyty läpi” – lainausmerkeissä siksi, että äärettömän listan läpikäyminen on jo käsitteellisesti absurdi ajatus – ei puutu yhtään lukua. Vaikka kuinka yrittäisi keksiä uuden, se lisätään jossain vaiheessa mukaan.
Missä vaiheessa listasta sitten tulisi “ääretön”? Jos listaa todella käydään läpi askel askeleelta, se on aina äärellinen. Äärellisestä ei koskaan saada ääretöntä – ellei äärettömyyttä ensin oleteta.
Ja siitä syntyy koko sotku. Kun potenssijoukko on aina “mahtavampi” kuin alkuperäinen joukko, syntyy loputon jono erikokoisia äärettömyyksiä. Minun mielestäni ei kuitenkaan ole olemassa ensimmäistäkään ääretöntä.