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数学 / 康托尔集合论论文选 / 不只问多少,也问排位

序数引入

1895 第一篇把基数和序型区分开,为序数语言铺路;1897 第二篇会进一步展开良序和序数运算。

定义 11

序数 记录良序集合中的位置和先后结构,不只是记录元素多少。

Ordinal numbers record order type, not merely size.

序数记录的是次序类型,不只是大小。

两个集合可以等势,却有不同排序方式。自然数的通常顺序、把一个新点放在所有自然数后面的顺序,在基数上相同,序型上不同。

自然数列后面再放一个新点,元素个数是否变成更大的基数?

基数仍然可数,但序型变了。通常自然数没有最后一个元素;omega+1 有一个排在所有自然数之后的最后元素。

分步证明Step-by-step proof
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  1. 基数问能否一一对应。

  2. 序型问排序结构是否相同。

  3. 良序保证每个非空部分都有最小元。

  4. 序数让无限序列的先后位置也成为可运算对象。

与戴德金切割 dedekind-cuts/overview、希尔伯特公理化 hilbert-grundlagen/overview、基础危机专题 math-meta/topic-foundations-crisis 和公理化运动专题 math-meta/topic-axiomatic-movement-deepening 对读。