Почему у нас возникают проблемы с пониманием концепции «пустого множества»?

   Название кажется немного более общим, но я говорю о философах и математиках прошлого, которые обсуждали концепцию ничего или пустого множества . В настоящее время я снова изучаю теорию множеств и изо всех сил стараюсь понять концепции как можно полнее. Но я не понимаю, почему у нас возникла проблема с пониманием концепции пустого множества, и почему существует аксиома под названием «Аксиома существования», которая также называется «Аксиома пустого множества».

   Во-первых, позвольте мне начать с представления моего понимания ничего ; Прежде чем определить это, я должен представить суб-вселенную (я еще не нашел строгого способа объяснить это, но только неформально).

Определение 1.    Субвселенная является частью моего (или нашего) восприятия.

Причина, по которой я определяю это, состоит в том, чтобы избежать некоторых парадоксов (например, парадокса Рассела) из вселенной дискурса . В математике мы ограничиваем наше восприятие или анализ с помощью аксиом. Подвселенная имеет похожие контексты, но мы можем выбрать меньшую вселенную, какую захотим, если примем эту концепцию. (учтите, что это понятие может быть применимо только тогда, когда удовлетворяются правила вывода или правила мышления, т. е. оно не должно содержать никаких парадоксов.)

   Теперь я ввожу определение ничего ;

Определение 2.    Пусть S обозначает подвселенная. Мы говорим, что вещь является ничем в S тогда и только тогда, когда вещь не содержит ни одного элемента из своей подвселенной .

Например, предположим, что есть коробка, в которой находятся синий и зеленый шары. И тогда обозначим это как множество B, B={синий шар, зеленый шар}. И определим в этой ситуации подвселенную S, содержащую множество B. А теперь я уберу из ящика «шарики», которые можно обозначить {}. Тогда коробка ничто в S.

   С этой точки зрения, если мы сможем расширить подвселенную настолько полно, насколько это возможно, то я думаю, что нет проблем с концепцией ничего . У меня, конечно, нет проблем с пониманием ничего , и поэтому я действительно не могу найти никакой необходимости в «Аксиоме существования». Подводя итог, мой вопрос прост;

Вопрос.    Почему «Аксиома существования»?

Мне кажется, что люди, у которых есть «проблема» с пустым множеством, — это многочисленные философы-любители на дискуссионных форумах в Интернете. Под «философом-любителем» я подразумеваю всех, у кого достаточно высших функций мозга, чтобы зарегистрировать дескриптор на форуме и стучать по клавиатуре. Я отношу себя к этой категории. Настоящие профессиональные философы понимают, что пустой набор подобен пустому мешку из-под продуктов. В нем ничего нет. Это означает, что он содержит всех фиолетовых единорогов. Все это понимают. Есть ли уважаемые философы, которые «не понимают концепции» пустого множества?
Относительно моего вопроса ранее: philosophy.stackexchange.com/questions/9246/… Я все еще нахожу эту концепцию тревожной, если вы вообще пытаетесь ее интерпретировать. Но если вы воспринимаете это просто как исчисление, что, как я подозреваю, на самом деле делает большинство математиков, то вы просто «выключаете» ту часть интеллекта, которая хочет видеть в этом что-то иное.
Если вы определяете вещи с точки зрения своего восприятия, вы не занимаетесь теорией множеств.
@ user4894 Конечно, профессиональные философы понимают математически значимые свойства пустого множества. Однако есть метафизические свойства множеств (и, следовательно, пустого множества), которые вызывают недоумение: наличие членов, которые на самом деле имеет некоторое множество A, достаточно для того, чтобы быть A. Очень спорно, обладают ли конкретные таблицы свойствами, достаточными для их идентичности. Но, без сомнения, наборы обладают такими свойствами. Почему это так? Этот вопрос обсуждался Грэмом Форбсом и другими.
Что касается конкретного вопроса об аксиоме нулевого множества («экзистенциальной» аксиоме относительно пустого множества), он нужен нам в аксиоматической теории множеств просто потому, что мы работаем в математической среде, а не в философской. В математической теории множеств нет понятия «ничто», а есть только два «понятия»: множество , т.е. каждый «объект» во «вселенной» теории множеств есть множество, и принадлежность , т.е. «релевантные» отношения между двумя объектами этой вселенной: отношение принадлежности. Больше ничего.

Ответы (3)

Пустое множество как понятие в ZFC не вызывает проблем, поскольку оно удовлетворяет формальным свойствам.

Проблематично, когда мы спрашиваем, что это означает в онтологических терминах; или, как указывал Парменид, мы не можем постичь пустоту — пустоты нет; нас не смущает, что этому якобы непостижимому объекту присвоено имя — пустота. Имя пустоты, конечно, отличается от самой пустоты. Мы можем воспринимать имя, но не его референт — пустоту.

Мы должны были думать о пустом множестве как о множестве, относящемся к пустоте, тогда у него нет референта.

Следует различать эти два чувства; только первый смысл является хорошим описанием.

Некоторые подсказки.

См. в Вики Пустой набор :

Аксиоматическая теория множеств : в теории множеств Цермело существование пустого множества обеспечивается аксиомой пустого множества, а его уникальность следует из аксиомы экстенсиональности. Однако аксиому пустого множества можно показать избыточной одним из двух способов:

Уже есть аксиома, предполагающая существование хотя бы одного множества. При такой аксиоме вместе с аксиомой разделения легко доказывается существование пустого множества. При наличии urelements легко доказать, что хотя бы одно множество существует, т.е. множество всех urelements. Опять же, учитывая аксиому разделения, легко доказать пустое множество.

Философские вопросы : хотя пустое множество является стандартной и широко принятой математической концепцией, оно остается онтологическим курьезом, значение и полезность которого обсуждаются философами и логиками.

Пустое множество — это не то же самое, что ничто ; скорее, это множество, внутри которого ничего нет, а множество всегда есть что-то. Эту проблему можно решить, рассматривая набор как сумку — пустая сумка, несомненно, все еще существует. Дарлинг [DJDarling (2004), Универсальная книга математики , John Wiley and Sons, стр. 106] объясняет, что пустое множество — это не ничто, а скорее «множество всех треугольников с четырьмя сторонами, множество всех чисел, которые больше девяти, но меньше восьми, и набор всех начальных ходов в шахматах, в которых участвует король».

Вы можете увидеть в MathSE сообщение о пустом наборе:

и более ...

Но у какого уважаемого философа есть проблемы с пониманием этой концепции? Я слишком буквален? Я прекрасно понимаю концепцию единорогов, мне не нужно в них верить.
Но почему вы думаете, что должны в это «верить»? Мы не «верим» в математику... Мы определяем концепции, строим теории, используем математику для решения задач, для расчетов (для мостов, самолетов, космических кораблей, атомных бомб и т. д.), но теория множеств не теология. Вне математики пустое множество вообще бесполезно, как монады или субстанциальные акциденции вне философии.
Это именно моя точка зрения. ОП утверждает, что люди «не понимают концепции» пустого множества. Я утверждаю, что все это прекрасно понимают. Единственные люди, которые этого не делают, находятся на форумах в Интернете. Другими словами, я думаю, что вопрос отвечает сам на себя. Даже люди, которые не верят в пустое множество, прекрасно понимают эту концепцию. Кого именно имеет в виду ОП, когда говорит о тех, кто «не понимает концепции» пустого набора?
@ user4894 Хорошо, я должен заявить, что меня также беспокоит мое обобщение, упомянутое в первом предложении моего поста. Но есть аксиома существования, которая кажется мне довольно избыточной, поскольку причины указаны в посте, поэтому я подумал, что это потому, что есть люди, у которых есть серьезные проблемы с пониманием концепции пустого множества.
Я подготовил длинный ответ, а потом прочитал это и понял, что нет смысла отправлять свой ответ.

Набор — это не контейнер, а только его содержимое. Так что можно занять позицию: Без содержания нет множества. Для современных теоретиков множеств это не проблема, потому что они приучены привлекать явно контринтуитивные или контрфактические свойства (вроде аксиомы выбора в случаях, когда выбор, т. е. реальное отличие одного элемента от всех других, невозможен). Но даже основатели теории множеств считали пустое множество проблематичным или несуществующим. Далее я цитирую некоторые редко известные утверждения.

Бернар Больцано, изобретатель множества понятий (Менге) в математике, не назвал бы ничто пустым множеством. В немецком языке слово set имеет значение многих или большого количества. Часто в немецких текстах мы встречаем выражение große (большой или большой) Menge, реже выражение kleine (маленький) Menge. Поэтому Больцано приносит извинения за использование этого слова в случае наборов, состоящих только из двух элементов: «Позвольте мне также назвать набор, состоящий только из двух частей». [Дж. Берг (ред.): Б. Больцано, Einleitung zur Grössenlehre, Friedrich Frommann Verlag, Штутгарт (1975), с. 152]

Также Ричард Дедекинд отказался от пустого набора. Но он принял синглетон, т. е. непустое множество из менее чем двух элементов: «Для единообразия формулировок полезно допустить и частный случай, когда система S состоит из одного (одного и только одного) элемент а, т. е. что вещь а является элементом S, но всякая вещь, отличная от а, не является элементом S. Однако пустая система, не содержащая ни одного элемента, должна быть полностью исключена по определенным причинам, хотя она может быть удобно для других расследований, чтобы сфабриковать их». [Р. Дедекинд: «Был ли sind и был sollen die Zahlen?» Vieweg, Брауншвейг, 1887 г., 2-е изд. (1893) с. 2]

Бертран Рассел считал пустой класс несуществующим: «Существующий класс — это класс, имеющий хотя бы одного члена». [Бертран Рассел: «О некоторых трудностях теории трансфинитных чисел и порядковых типов», Proc. Лондонская математика. соц. (2) 4 (1906) с. 47]

Георг Кантор упомянул о пустом множестве с некоторыми оговорками и только один раз за всю свою работу: «Дальше полезно иметь символ, выражающий отсутствие точек. Для этого мы выбираем букву О. Р = О означает, что множество Р не не содержит ни одной точки. Так что, строго говоря, он не существует как таковой». [Кантор, с. 146]

И даже Эрнст Цермело, сделавший «Аксиому II, существует (несобственное) множество, «нуль-множество» 0, не содержащее ни одного элемента» [Э. Цермело: «Untersuchungen über die Grundlagen der Mengenlehre I», Mathematische Annalen 65 (1908), с. 263], сам же Цермело говорил в частной переписке: «Это не подлинный набор и введен мною лишь по формальным соображениям». [Э. Цермело, письмо А. Френкелю (1 марта 1921 г.)] «Я все больше сомневаюсь в оправданности «нулевого множества». Возможно, от него можно отказаться, ограничив соответствующим образом аксиому разделения. Действительно, оно служит только цели формального упрощения». [Э. Цермело, письмо А. Френкелю (9 мая 1921 г.)]

Тем более смело, что Цермело полностью построил свою систему счисления на пустом множестве: {} = 0, {{}} = 1, {{{}}} = 2 и так далее. По крайней мере, он знал, что есть только одно пустое множество. Но можно придумать много способов создать пустое множество, например, пустое множество чисел, пустое множество бананов, пустое множество единорогов, бесчисленное множество пустых множеств всех реальных одиночек и пустое множество всех этих пустых множеств. . Это самый пустой набор? В любом случае, «ноль вещей» означает «никаких вещей». Так что мы можем с уверенностью сказать (каламбур): Ничто не называется пустым множеством.

Я согласен с вами, что набор без содержимого имеет некоторые метафизические проблемы. Но разве это не относится в равной степени к любому множеству? Если у меня на столе лежит яблоко, то это яблоко. Теоретики множеств утверждают, что также существует множество, содержащее яблоко, множество, содержащее множество, содержащее яблоко, и так далее. Каждого из них буквально на самом деле нет. Это всего лишь абстракции. И в этом отношении множество, содержащее пустое множество, не пусто (оно содержит один элемент, а именно пустое множество), но оно такое же фальшивое, как и пустое множество. Мораль этой истории: математика — это не физика. Математика абстрактна.
@ user4894 Мое мнение таково: набор - это не что иное, как совокупность его элементов. Следовательно, синглтон — это элемент и ничего больше. Сравните Кантора, который не различал синглтон и множество: hs-augsburg.de/~mueckenh/Transfinity/Transfinity/pdf , p. 43. В этой картине пустое множество — это просто отмечание, потому что совместное бытие ничего есть ничто. Аксиома основания (отнюдь не существенная для математики) меняет это положение. Он позволяет возвести здание из ничего, построенное на ничего. Бесполезно и без всякого разумного применения.
Цитирование известного чудака Мюкенхайма не поможет вам понять теорию множеств.
@ user4894: Люди, у которых нет проблем с пустым множеством, обычно были обусловлены, как павловские собаки, но не имеют представления о проблемах теории множеств. Или вы утверждаете, что знаете больше, чем Цермело?
Мне вдалбливали теорию множеств одни из лучших умов наших величайших университетов. Вы пытаетесь изучить теорию множеств у чудака? Или вы Мюкенхайм? Или просто пришли сюда точить какой-то топор?
ps -- Если вы Вильгельм Мюкенхайм, то наверняка понимаете, что ваши идеи выходят далеко за рамки мейнстрима. Вы можете быть правы, а все остальные ошибаться, но каковы шансы? И как воскрешение темы пятилетней давности поможет вам доказать свою правоту?
@ user4894 Ни один тонкий ум больше не будет защищать или даже преподавать теорию множеств, поскольку было показано, что она противоречит анализу. См. Скрудж Макдак в hs-augsburg.de/~mueckenh/Transfinity/Transfinity/pdf . Примечание: математика — это вопрос не большинства, а доказательства.