Erholungsprobleme in der Mengenlehre?

Die meisten Bereiche der Mathematik, die mir einfallen, haben eine Reihe von lustigen Freizeitproblemen, die in ihre Kategorie fallen. Nichts Tieferes: zahlentheoretisches Zeug in Olympiaden, Integrale, Grenzwerte, Produkte, Reihen in der reellen/komplexen Analyse, Färbungs-/Konstruktionsprobleme in der Graphentheorie, coole kleine Existenzprobleme in der Gruppentheorie, die Liste geht weiter.

Die Mengentheorie hat sich für mich immer nur nach Forschung angefühlt - die meisten der hier geposteten verwandten Fragen scheinen ziemlich tiefgründig zu sein oder sich aus ernsthaften Studien zu ergeben.

Gibt es irgendwelche "lustigen" mengentheoretischen Probleme da draußen? Wenn ja, wäre es interessant, hier eine kleine Sammlung zusammenzustellen.

Ich wage zu behaupten, dass „Spaß“ ein subjektiver Begriff ist. Zum Beispiel finden viele Benutzer hier die Art von tiefgehender Recherche, die Sie erwähnen, lustig. Andere spielen mit einem Minimum an Recherche gerne mit Konzepten, um eine persönliche Herausforderung zu finden, und können sich dadurch ziemlich tief in der Materie wiederfinden.
@CameronBuie: "ziemlich tief in der Thematik" klingt wie ein Euphemismus für etwas ziemlich Unangenehmes. Was hattest du im Sinn?
groups.google.com/forum/#!topic/sci.math/dq8Pp2wuAyQ ​​Ich bin eigentlich überrascht, dass das so alt ist.
@Rob: Ich habe nicht wirklich etwas Unangenehmes gemeint. Ein solcher Hobbyismus kann zur Entwicklung von Fachwissen in Forschungsgebieten führen. Im schlimmsten Fall versucht man, eine nachweislich unmögliche Aufgabe zu erfüllen, aber bedarfsgerechte Forschung ist ein schöner Weg aus solchen Sümpfen.
@CameronBuie: Verzeihen Sie mir, mein Kommentar war unbeschwert: Ich wusste, dass Sie nichts Unangenehmes gemeint haben, sondern nur auf eine mögliche leichtfertige Fehlinterpretation hinweisen. Ich werde meine Frivolitäten in Kürze aufwischen.
@Rob: Nichts gegen etwas Frivolität. Danke, dass Sie mir geholfen haben, sicherzustellen, dass ich mich nicht irregeführt habe!
Es gibt Unmengen von "lustigen" Fragen in der Mengenlehre, die mit elementaren Methoden angegangen werden können. Konstruieren Sie eine Teilmenge von R 2 die jede Linie in genau zwei Punkten schneidet, einen universellen Graphen konstruieren, grundlegende Fakten über Nicht-Standard-Analyse beweisen, eine Gewinnstrategie für ein gegebenes Spiel formulieren, verschiedene Überdeckungseigenschaften beweisen, mit Theoremen vom Ramsey-Typ herumspielen, ...

Antworten (4)

Hier ist eine gute: Finden Sie eine explizite Bijektion zwischen zwei Intervallen [0,1] und [0,1).

Bonus: Gehen Sie diesen Weg weiter und Sie können in Banach-Tarski landen. (IIRC, dazu gibt es einen großartigen alten Mathematical Intelligencer- Artikel)
Nun, die Bijektion zwischen [0,1] und [0,2] ist einfacher ...

Ich finde es irgendwie lustig zu sehen, wie so viele Dinge elegant aus Definitionen oder Axiomen folgen:

  • Das Regelmäßigkeitsaxiom besagt, dass jede nichtleere Menge X hat ein Element j das ist disjunkt von X :
    X : ( X j X : ( j X = ) )
    Schluss damit:
    • A A
    • A B oder B A
    • Es gibt keine unendliche Folge A 1 A 2 A 3
  • Eine Ordnungszahl ist eine Menge a das ist

    • transitiv , das heißt für alle X a , wir haben X a , Und
    • total geordnet bzgl. Set-Inklusion, also für jeden X , j a wir haben X j oder j X .

    Zeigen Sie das für alle β a , β ist ebenfalls eine Ordnungszahl.

    Da finde ich diesen hier besonders süß

    zu zeigen, dass β transitiv ist, brauchen Sie die Tatsache, dass a wird bzgl. Set inkludion bestellt und umgekehrt.

Wann immer Sie das Wahlaxiom verwenden möchten, fragen Sie sich zuerst, ob Sie stattdessen eine Wahlfunktion bauen könnten. Dies führt meistens zu lustigen Problemen.

Schnell wachsende Hierarchie? Wenn das nicht als Mengenlehre gilt, können Sie versuchen, große zählbare Ordinalzahlen oder nur große Kardinalzahlen zu definieren. Und vergessen Sie nicht Hamkins, den König der Freizeitmengenlehre!