How many infinities?
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अनुवाद में मदद करें →प्रश्न
There are infinitely many counting numbers and infinitely many infinite 0–1 sequences. Are these two infinities the same size?
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प्रयोग
विकर्ण मशीन
यह 0 और 1 के अनंत अनुक्रमों की एक सूची है (हम केवल शुरुआत दिखा सकते हैं)। सुनहरा अनुक्रम d विकर्ण को पलट देता है।
| s1 | … | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| s2 | … | ||||||||||
| s3 | … | ||||||||||
| s4 | … | ||||||||||
| s5 | … | ||||||||||
| s6 | … | ||||||||||
| d | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | ? | ? | ? | ? | … |
किसी पंक्ति पर पॉइंटर ले जाएँ (या टैब से वहाँ पहुँचें) ताकि दिखे कि d उससे कहाँ भिन्न है। सूची बदलने के लिए किसी भी अंक पर क्लिक करें।
d को सूची में जोड़ें, तो एक नया d प्रकट होता है जो फिर से भिन्न है। कोई भी सूची — चाहे कितनी भी लंबी हो — हर अनुक्रम को समाहित नहीं कर सकती।
संकेत, यदि आप चाहें
क्या हो रहा है
क्या हो रहा है
Two sets have the same size — the same cardinality — when their elements can be paired off one-to-one, by a bijection. For finite sets this is just counting. For infinite sets it gives surprises: the even numbers can be paired with all counting numbers by , so there are "as many" even numbers as counting numbers. A set that can be listed as is called countable.
Are all infinite sets countable? In 1891 Georg Cantor gave a famous argument that the answer is no.
Suppose someone hands us a list of infinite 0–1 sequences. Build a new sequence by flipping the diagonal: let the -th digit of be the opposite of the -th digit of . Then differs from in position , from in position , and in general from in position . So is not anywhere on the list.
Since every list misses some sequence, the set of all infinite 0–1 sequences is uncountable: it is a strictly bigger infinity than the counting numbers.
टिप्पणी
The experiment shows the mechanism on a finite part of a list. It illustrates the idea; the argument above — which works for any list whatsoever — is the proof.
The same diagonal idea reappears across mathematics and computer science: in showing that the real numbers are uncountable, in Gödel's incompleteness theorems, and in Turing's proof that no program can decide whether every program halts.