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序数


在常见用法中,序数是一个形容词,用来描述物体的数字位置,例如第一、第二、第三等。

正式的集合论,序数(有时简称为“序数”)是乔治·坎托的数字之一扩展整数.序数定义为订单类型有序集合(Dauben 1990年,第199页;Moore 1982年,第52页;Suppes 1972年,第129页)。有限序数通常用阿拉伯数字表示,而超限序数用小写希腊字母表示。

很容易看出有限的,有限的 完全有序集合井然有序.任意两个完全地有序集具有k个元素(用于k个非负整数)是阶同构,因此具有相同的订单类型(这也是序数)。有限集的序数表示为0,1,2,3。。。,即。,整数比相应的非负整数小一。

第一个超限序数,表示为欧米茄,是订单类型非负整数集(Dauben 1990,p.152;Moore 1982,p.viii;鲁宾1967年,第86和177页;补编1972,第128页)。这是“最小的”康托的超限数,定义为是大于整体数字Conway和Guy(1996)用符号表示ω={0,1,…|}.

从定义顺序比较,因此序数是a井然有序设置.按大小增加的顺序,序号为0、1、2、…、。。。,欧米茄,Ω+1,ω+2, ...,欧米茄+欧米茄,欧米茄+欧米茄+1, .... 序数的符号可以是有点违反直觉,例如,即使1+ω=ω,ω+1>ω. The红衣主教表示可数序数集的aleph_1(aleph-1).

如果(A,<=)是一个有序集带序数阿尔法,然后是所有序数的集合<阿尔法秩序同构的A类.这提供了将序数定义为所有序数的集合less的动机而不是它本身。约翰·冯·诺依曼定义了一个集合阿尔法成为序数若(iff)

1.如果贝塔是的成员阿尔法,然后贝塔是一个真子集属于阿尔法。

2.如果贝塔伽马射线是的成员阿尔法则以下情况之一为真:β=γ,贝塔是的成员伽马射线,或伽马射线是的成员贝塔.

3.如果贝塔是非空的真子集属于阿尔法,则存在伽马射线的成员阿尔法这样交叉口γ交会β为空。

(鲁宾1967年,第176页;西塞尔斯基1997年,第44页)。这是序数的标准表示。在该表示中,

符号元素描述
0{}空集合
1{0}一组元素
2{0,1}两个元素的集合
{0,1,2}三元素集
|
欧米茄{0,1,2,...}所有有限序数集
Ω+1{0,1,2,…,ω}
|
ω_1所有可数集合序数
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ω_2所有可数和aleph_1序数
|
ω_omega设置所有有限序数和阿列夫克所有非负整数的序数k个
|

鲁宾(1967年,第272页)对欧米伽阿尔法序数。

因为任何序数阿尔法,工会alpha并集{alpha}是一个较大的序数阿尔法+1,没有最大序数,因此所有序数的类都是适当的(如所示Burali-Forti悖论).

序数还有其他一些相当特殊的性质。两个序数之和可以取两个不同的值,三个序数的和可以取五个值。这个序列的前几个项是2、5、13、33、81、193、449、,33^2,33·81,81^2,81·193,193^2, ..., 即2、5、13、33、81、193、449、1089、2673、6561、,15633, 37249, ... (Conway和Guy,1996年,OEISA005348号).以下各项的总和n个序数有193^a81^b年33·81 ^a可能的答案n> =15(Conway和Guy,1996年)。

r×Ω与相同欧米茄,但是Ω×r等于ω++ω_()_(r).欧米茄^2大于任何数字属于表格 Ω×r,欧米茄^3大于欧米茄^2等等。

有些序数不能通过有限的加法、乘法和指数运算从较小的数中构造出来。这些序数服从康托的方程式.第一个这样的序号是

 ε_0=ω^(ω^(·^(·^(·^ω)))_(ω)=1+ω+ω^ω+ω^(ω^ω)+。。。。

接下来是

 ε_1=(ε_0+1)+ω^。。。,

然后跟随ε_2,ε_3, ...,εω,ε(ω+1), ...,ε(Ω×2), ...,ε(ω^2),ε(ω^ω), ...,ε_(ε_0),ε(ε0+1), ...,ε(ε0+ω), ...,ε(ε0+ω^ω), ...,ε(ε0×2), ...,ε(ε1), ...,ε(ε2), ...,ε(εω), ...,ε(ε(epsilon0)), ...,ε(ε(epsilon1)), ...,ε(ε(ω)), ...,ε(ε(ε(ε0)), ... (康威和盖伊1996).

顺序加法,序数乘法、和序数幂运算都可以定义。尽管这些定义对于秩序类型,这似乎并不常见。通常有两种方法用于定义序数的操作:一种是使用集合,另一种是归纳。


另请参见

阿勒夫-1,选择公理,官僚主义-福蒂悖论,康托的方程式,基数,首字母依次的,订单统计信息,订单类型,电源设备,超现实主义编号,有序集合

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坎托,G。U.ber unendliche,lineare Punktmannigfältigkeiten,Arbeiten zur Mengenlehre aus dem Jahren 1872-1884年。德国莱比锡:Teubner-Archivzur Mathematik,1884年。西塞尔斯基,K。设置工作数学家的理论。英国剑桥:剑桥大学出版社,1997年。康威,J.H。和盖伊·R·K。“康托序数数字。“输入这个《数字书》。纽约:Springer-Verlag,第266-267和274页,1996年。道本,J·W·。乔治康托:他的数学和无限哲学。新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社,1990年。G.H.摩尔。泽梅洛氏选择公理:起源、发展和影响。纽约:Springer-Verlag,1982J.E.鲁宾。设置数学家理论。纽约:霍尔顿日,1967年。Suppes公司,第页。公理化的集合论。纽约:多佛,1972年。新泽西州斯隆。答:。顺序A005348号/《在线》中的M1435整数序列百科全书。"

参考Wolfram | Alpha

序数

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“序数”来自数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/OrdinalNumber.html

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