第一卷 輝煌的數學世紀 第7章 康托爾的集合論
科學的道路是崎嶇不平的,創立新思想的人,大多受到傳統勢力的反對、打擊和迫害,康托爾創建的集合論,是又一個典型的例子。
1845年3月3日,康托爾出生在俄國波得堡一個具有猶太血統的家庭,11歲時,與父母移居德國法蘭克福。
康托爾從小就學習勤奮,喜歡獨立思考問題,並對數學產生強烈的興趣,成為一名數學家是他的遠大誌向。
1863年,康托爾考入德國著名的柏林大學,按照他父親的主張學習工程學。當時處於科學研究旺盛時期的數學大師魏爾斯特拉斯,正在柏林大學任教,他對康托爾影響很大。
康托爾越來越不喜歡工程學,在征得父親的同意後,不久轉為學習純數學。
1867年,康托爾獲得數學博士學位。他的數學論文沒有什麼獨創性的見解,為此產生了是否授予他博士學位的爭論。以嚴厲著稱的克羅內克教授提出反對意見;而魏爾斯特拉斯等教授認為,康托爾的論文寫得是很出色的,觀點鮮明,證據充分,雖然沒有創新,但還是基本符合博士論文的要求的。
為了激勵青年人勇攀科學高峰,康托爾最終還是得到了博土學位。
魏爾斯特拉斯把這一情況告訴了康托爾,並勉勵他要刻苦鑽研,不斷進取,多出成果,為母校爭光。
康托爾非常激動,決心為數學發展做出貢獻,報答母親的關懷。
1869年,康托爾擔任哈勒大學的講師。
1872年,康托爾在研究高斯的論著時,將其數論中的一個結論,外推到適合無窮集合的情形,開始了他的集合論的研究。
我們知道,數字1的後麵是2,2的後麵是3,3的後麵是4......那麼最後邊的是什麼呢?數學家稱之為"無窮",從1到"無窮"組成的集體,被數學家稱為"無窮集合"。
從古希臘以來,人們在討論集合的時候,有很多問題迷惑不解。
偉大的科學家伽利略也與無窮集合打過交道,提出過一個悖論:一方麵,整數和偶數可以一一對位,從而認為它們同樣大;另一方麵,偶數又是整數的一部分,這樣一來就得出了部分可以等於整體的結論。
伽利略最終以"不可理解"而放棄了對這個問題的研究。
在19世紀以前的科學家,對無窮集合這個無底的深淵,絕大多數都是繞著走,躲開它。而康托爾勇敢地對這個深淵進行探秘。
康托爾廢寢忘食地進行研究,首先熟悉一下這一領域的曆史發展狀況,看前人的思路是怎樣的,研究不下去的問題是什麼,為什麼研究不下去。然後,根據自己的研究,解決這些問題,並進一步發現新問題,解決新問題。
康托爾的數學思想是有創造性的,提出了一一對應的概念,從而得出了比較無窮集合大小的方法:
比如,是整數集合大還是偶數集合大?對這個問題,康托爾采取配對的方法,把每一個整數和每一個偶數配成一一對應:
1,2,3,4,5,
2,4,6,8,10......
這樣的排列和配對將永遠進行下去,以至無窮。