Континуум гипотеза

В 1877 году Георг Кантор выдвинул и впоследствии безуспешно пытался доказать так называемую конти́нуум-гипо́тезу, которую можно сформулировать следующим образом:

Любое бесконечное подмножество континуума является либо счётным, либо континуальным.

Континуум-гипотеза стала первой из двадцати трёх математических проблем, о которых Давид Гильберт доложил на II Международном Конгрессе математиков в Париже в 1900 году. Поэтому континуум-гипотеза известна также как первая проблема Гильберта.

В 1940 году Курт Гёдель доказал в расширенной теории, полученной присоединением к системе аксиом Цермело — Френкеля (ZFC) аксиомы о непротиворечивости ZFC, что отрицание континуум-гипотезы недоказуемо в ZFC; а в 1963 году американский математик Пол Коэн доказал в той же теории, что континуум-гипотеза недоказуема в ZFC. Таким образом, континуум-гипотеза не зависит от аксиом ZFC. Вопрос о независимости континуум-гипотезы от аксиом использовавшейся Гёделем и Коэном расширенной теории остается открытым.

Разделение по отрицанию или подтверждению континуум-гипотезы привело к созданию так называемой канторовской теории множеств, которая считает, что мощность множества вещественных чисел или континуума $\mathbf{c}=2^{\aleph_0}$ равна $\aleph_1$ и неканторовской теории множеств, в которой это неверно. В последнем случае можно доказать, что между c и $\aleph_1$ заключено бесконечно много кардинальных чисел.

Вариации и обобщения

Обобщённая континуум-гипотеза утверждает, что для любого бесконечного множества S не существует таких множеств, кардинальное число которых больше, чем у S, но меньше, чем у множества всех его подмножеств 2^S.

Обобщённая континуум-гипотеза также не противоречит аксиоматике Цермело-Френкеля, и, как показали Вацлав Серпинский в 1947 г. и Шпеккер в 1952 г., из неё следует аксиома выбора.

Ссылки

• Континуум-гипотеза БСЭ