Warum haben wir ein Problem damit, das Konzept der „leeren Menge“ zu verstehen?

   Der Titel scheint etwas allgemeiner zu sein, aber ich sage über die Philosophen und Mathematiker in der Vergangenheit, die über das Konzept des Nichts oder der leeren Menge diskutiert haben . Ich studiere gerade wieder Mengenlehre und bemühe mich, Konzepte so vollständig wie möglich zu verstehen. Aber ich verstehe nicht, warum wir ein Problem hatten, das Konzept der leeren Menge zu verstehen, und warum es ein Axiom namens "Das Axiom der Existenz" gibt, das auch "Das Axiom der leeren Menge" genannt wird.

   Lassen Sie mich zunächst damit beginnen, mein Verständnis von Nichts vorzustellen ; Bevor ich es definiere, muss ich ein Unteruniversum einführen (ich habe noch keinen rigorosen Weg gefunden, es zu erklären, sondern nur einen informellen Weg.).

Definition 1.    Ein Subuniversum ist ein Teil meiner (oder unserer) Wahrnehmungen.

Der Grund, warum ich dies definiere, ist, einige Paradoxien (z. B. Russells Paradoxon) aus The universe of discourse zu vermeiden . In der Mathematik schränken wir unsere Wahrnehmungen oder Analysen durch die Axiome ein. Das Subuniversum hat ähnliche Kontexte, aber wir können kleinere Universen auswählen, was immer wir wollen, wenn wir dieses Konzept übernehmen. (Seien Sie vorsichtig, dass dieser Begriff nur dann relevant angewendet werden kann, wenn die Schlußregeln oder Gedankenregeln erfüllt sind, dh er darf kein Paradoxon enthalten.)

   Nun führe ich die Definition von nichts ein ;

Definition 2.    Sei S ein Unteruniversum. Wir sagen, ein Ding ist nichts in S , wenn und nur wenn das Ding kein Element aus seinem Unteruniversum enthält .

Nehmen wir zum Beispiel an, dass es eine Kiste gibt, die eine blaue Kugel und eine grüne Kugel enthält. Und dann bezeichnen wir dies als Menge B, B={blaue Kugel, grüne Kugel}. Und definiere in dieser Situation ein Unteruniversum S, das die Menge B enthält. Und jetzt entferne ich „die Kugeln“ aus der Box, was mit {} bezeichnet werden kann. Dann ist die Box nichts in S.

   Wenn wir aus dieser Sicht ein Subuniversum so vollständig wie möglich erweitern können, dann denke ich, dass es kein Problem mit dem Konzept des Nichts gibt . Ich habe sicherlich kein Problem damit, nichts zu verstehen , und so kann ich wirklich keine Notwendigkeit für "Das Axiom der Existenz" erkennen. Zusammenfassend ist meine Frage einfach;

Frage.    Warum "Das Axiom der Existenz"?

Meiner Meinung nach sind die Leute, die ein "Problem" mit der leeren Menge haben, zahlreiche Amateurphilosophen in Internet-Diskussionsforen. Mit "Amateurphilosoph" meine ich jeden mit genügend höherer Gehirnfunktion, um einen Griff in einem Forum zu registrieren und auf eine Tastatur zu schlagen. Ich zähle mich zu dieser Kategorie. Echte professionelle Philosophen verstehen, dass die leere Menge wie eine leere Einkaufstüte ist. Es hat nichts drin. Das bedeutet, dass es alle lila Einhörner enthält. Jeder versteht dies. Gibt es angesehene Philosophen, die „das Konzept“ der leeren Menge „nicht verstehen“?
Bezogen auf meine frühere Frage: Philosophy.stackexchange.com/questions/9246/… Ich finde das Konzept immer noch beunruhigend, wenn Sie versuchen, es überhaupt zu interpretieren. Aber wenn Sie es nur als Kalkül sehen, was, wie ich vermute, die meisten Mathematiker tatsächlich tun, dann "schalten" Sie einfach den Teil des Intellekts aus, der es als etwas anderes sehen möchte.
Wenn Sie Dinge anhand Ihrer Wahrnehmungen definieren, betreiben Sie keine Mengenlehre.
@ user4894 Natürlich verstehen professionelle Philosophen die mathematisch relevanten Eigenschaften der leeren Menge. Es gibt jedoch metaphysische Eigenschaften von Mengen (und damit der leeren Menge), die rätselhaft sind: Es reicht aus, die Mitglieder zu haben, die eine Menge A tatsächlich hat, um A zu sein. Es ist sehr umstritten, ob konkrete wie Tabellen Eigenschaften haben, die für ihre Identität ausreichen. Aber ohne Zweifel haben Mengen solche Eigenschaften. Warum ist das so? Dieses Problem wurde von Graeme Forbes und anderen diskutiert.
Was die spezifische Frage nach dem Nullmengen-Axiom (das „existentielle“ Axiom bezüglich der leeren Menge) betrifft, brauchen wir es in der axiomatischen Mengenlehre, einfach weil wir in einer mathematischen Umgebung arbeiten und nicht in einer philosophischen. In einer mathematischen Theorie der Mengen gibt es keine Konzepte von "Nichts", sondern nur zwei "Konzepte": Menge , dh jedes "Objekt" im "Universum" der Mengentheorie ist eine Menge, und Zugehörigkeit , dh es gibt nur eine " relevante" Beziehung zwischen zwei Objekten dieses Universums: die Zugehörigkeitsbeziehung. Nichts mehr.

Antworten (3)

Die leere Menge als Konzept in ZFC ist unproblematisch, da sie formale Eigenschaften erfüllt.

Problematisch ist die Frage, was das ontologische bedeutet; oder wie Parmenides betonte, können wir uns die Leere nicht vorstellen – die Leere ist es nicht; es stört uns nicht, dass diesem vermeintlich unvorstellbaren objekt ein name - das void - zugeordnet ist. Der Name der Leere unterscheidet sich natürlich von der Leere selbst. Wir können den Namen wahrnehmen, aber nicht seine Referenz, die Leere.

Wir würden uns eine leere Menge als eine Menge vorstellen, die sich auf die Leere bezieht, dann hat sie keinen Bezug.

Diese beiden Sinne müssen unterschieden werden; nur der erste Sinn ist eine gute Beschreibung.

Einige Hinweise.

Siehe in Wiki Leeres Set :

Axiomatische Mengentheorie : In der Zermelo-Mengentheorie wird die Existenz der leeren Menge durch das Axiom der leeren Menge sichergestellt, und ihre Eindeutigkeit folgt aus dem Axiom der Extensionalität. Das Axiom der leeren Menge kann jedoch auf zwei Arten als redundant gezeigt werden:

Es gibt bereits ein Axiom, das die Existenz mindestens einer Menge impliziert. Wenn ein solches Axiom zusammen mit dem Trennungsaxiom gegeben ist, ist die Existenz der leeren Menge leicht zu beweisen. In Gegenwart von Urelementen ist es einfach zu beweisen, dass mindestens eine Menge existiert, nämlich die Menge aller Urelemente. Auch hier ist die leere Menge angesichts des Trennungsaxioms leicht zu beweisen.

Philosophische Fragen : Während die leere Menge ein standardmäßiges und weithin akzeptiertes mathematisches Konzept ist, bleibt sie eine ontologische Kuriosität, deren Bedeutung und Nützlichkeit von Philosophen und Logikern diskutiert wird.

Die leere Menge ist nicht dasselbe wie nichts ; vielmehr ist es eine Menge mit nichts darin, und eine Menge ist immer etwas. Dieses Problem kann überwunden werden, indem ein Set als Beutel betrachtet wird – ein leerer Beutel existiert zweifellos immer noch. Darling [DJDarling (2004), The universal book of mathematik , John Wiley and Sons, S.106] erklärt, dass die leere Menge nicht nichts ist, sondern „die Menge aller Dreiecke mit vier Seiten, die Menge aller Zahlen, die sind größer als neun, aber kleiner als acht, und die Menge aller Eröffnungszüge im Schach, an denen ein König beteiligt ist."

Sie können in MathSE einige Beiträge über die leere Menge sehen:

und mehr ...

Aber welcher seriöse Philosoph hat eigentlich Probleme, das Konzept zu verstehen? Bin ich zu wörtlich? Ich kann das Konzept der Einhörner gut verstehen, ich muss nicht an sie glauben.
Aber warum denkst du, dass du daran "glauben" musst? Wir "glauben" nicht an Mathematik ... Wir definieren Konzepte, bauen Theorien auf, verwenden Mathematik, um Probleme zu lösen, um Berechnungen durchzuführen (für Brücken, Flugzeuge, Raumfähren, Atombomben, ...), aber die Mengenlehre ist es nicht Theologie. Außerhalb der Mathematik hat die leere Menge überhaupt keinen Nutzen, wie Monaden oder Substanz-Unfälle außerhalb der Philosophie.
Das ist genau mein Punkt. OP behauptet, dass die Leute "das Konzept" der leeren Menge "nicht verstehen". Ich behaupte, dass jeder es vollkommen versteht. Die einzigen Leute, die das nicht tun, sind in Internet-Diskussionsforen. Mit anderen Worten, ich denke, die Frage beantwortet sich von selbst. Sogar Leute, die nicht an die leere Menge glauben, verstehen das Konzept sehr gut. Auf wen genau bezieht sich das OP, wenn er über diejenigen spricht, die "das Konzept" des leeren Sets "nicht verstehen"?
@ user4894 Ok, ich muss behaupten, dass ich mir auch Sorgen um meine Verallgemeinerung gemacht habe, die im ersten Satz meines Beitrags erwähnt wird. Aber es gibt das Axiom der Existenz, das mir ziemlich überflüssig erscheint, da die Gründe in der Post stehen, also dachte ich, es liegt daran, dass es Leute gibt, die ein großes Problem damit haben, das Konzept der leeren Menge zu verstehen.
Ich habe eine lange Antwort vorbereitet und diese dann gelesen und festgestellt, dass es keinen Sinn macht, meine Antwort einzureichen.

Ein Set ist kein Container, sondern nur sein Inhalt. Man kann also festhalten: Ohne Inhalt kein Set. Für moderne Mengentheoretiker gibt es kein Problem, weil sie darauf trainiert sind, von offensichtlich kontraintuitiven oder kontrafaktischen Eigenschaften angezogen zu werden (wie das Auswahlaxiom in Fällen, in denen eine Auswahl, dh eine echte Unterscheidung eines Elements von allen anderen unmöglich ist). Aber auch die Begründer der Mengenlehre hielten die leere Menge für problematisch oder nicht existent. Im Folgenden zitiere ich einige selten bekannte Aussagen.

Bernard Bolzano, der Erfinder der Begriffsmenge (Menge) in der Mathematik, hätte ein Nichts nicht als leere Menge bezeichnet. Im Deutschen hat das Wort Menge die Bedeutung von viele oder große Menge. Oft finden wir in deutschen Texten den Ausdruck große Menge, selten den Ausdruck kleine Menge. Deshalb entschuldigt sich Bozen für die Verwendung dieses Wortes bei Mengen mit nur zwei Elementen: "Erlauben Sie mir, auch eine Sammlung, die nur zwei Teile enthält, eine Menge zu nennen." [J. Berg (Hrsg.): B. Bozen, Einleitung zur Grössenlehre, Friedrich Frommann Verlag, Stuttgart (1975) p. 152]

Auch Richard Dedekind verwarf den leeren Satz. Er akzeptierte aber das Singleton, also die nichtleere Menge von weniger als zwei Elementen: „Für die Einheitlichkeit des Wortlauts ist es sinnvoll, auch den Sonderfall zuzulassen, dass ein System S aus einem einzigen (aus einem und nur einem) besteht. Element a, dh dass das Ding a Element von S ist, aber alles, was sich von a unterscheidet, kein Element von S ist. Das leere System jedoch, das kein Element enthält, soll aus bestimmten Gründen vollständig ausgeschlossen werden, obwohl es eines sein könnte praktisch für andere Untersuchungen, um solche zu fabrizieren.“ [R. Dedekind: "Was sind und was sollen die Zahlen?" Vieweg, Braunschweig 1887, 2. Aufl. (1893) p. 2]

Bertrand Russell betrachtete eine leere Klasse als nicht existent: "Eine existierende Klasse ist eine Klasse mit mindestens einem Mitglied." [Bertrand Russell: „Über einige Schwierigkeiten in der Theorie der transfiniten Zahlen und Ordnungstypen“, Proc. London Math. Soc. (2) 4 (1906) p. 47]

Georg Cantor erwähnte die leere Menge mit einigen Vorbehalten und nur einmal in all seinen Arbeiten: „Außerdem ist es nützlich, ein Symbol zu haben, das das Fehlen von Punkten ausdrückt. Wir wählen aus diesem Grund den Buchstaben O. P = O bedeutet, dass die Menge P tut keinen einzigen Punkt enthalten. Es existiert also streng genommen nicht als solches.“ [Kantor, S. 146]

Und selbst Ernst Zermelo, der das „Axiom II“ aufgestellt hat, gibt es eine (uneigentliche) Menge, die ‚Null-Menge‘ 0, die kein Element enthält“ [E. Zermelo: "Untersuchungen über die Grundlagen der Mengenlehre I", Mathematische Annalen 65 (1908) p. 263], sagte derselbe Zermelo selbst in privater Korrespondenz: "Es ist keine echte Folge und wurde von mir nur aus formalen Gründen eingeführt." [E. Zermelo, Brief an A. Fraenkel (1. März 1921)] „Ich zweifle zunehmend an der Berechtigung der ‚Nullmenge‘. Vielleicht kann man darauf verzichten, indem man das Trennungsaxiom in geeigneter Weise einschränkt der formalen Vereinfachung." [E. Zermelo, Brief an A. Fraenkel (9. Mai 1921)]

Umso mutiger ist es, dass Zermelo sein Zahlensystem komplett auf der leeren Menge aufgebaut hat: { } = 0, {{ }} = 1, {{{ }}} = 2 und so weiter. Er wusste zumindest, dass es nur eine leere Menge gibt. Aber man könnte sich viele Wege ausdenken, um die leere Menge zu erzeugen, wie die leere Menge von Zahlen, die leere Menge von Bananen, die leere Menge von Einhörnern, die unzähligen leeren Mengen aller echten Singletons und die leere Menge all dieser leeren Mengen . Ist es die leerste Menge? Wie auch immer, "null Dinge" bedeutet "keine Dinge". Wir können also sicher sagen (Wortspiel beabsichtigt): Nichts heißt die leere Menge.

Ich stimme Ihnen zu, dass das Set ohne Inhalt einige metaphysische Probleme hat. Aber gilt das nicht gleichermaßen für jedes Set? Wenn ich einen Apfel auf meinem Schreibtisch habe, ist das ein Apfel. Mengentheoretiker behaupten, dass es auch eine Menge gibt, die den Apfel enthält, eine Menge, die die Menge enthält, die den Apfel enthält, und so weiter. Jeder von diesen ist buchstäblich nicht wirklich da. Sie sind nur Abstraktionen. Und im Übrigen ist die Menge, die die leere Menge enthält, nicht leer (sie enthält ein Element, nämlich die leere Menge), aber sie ist genauso falsch wie die leere Menge. Moral der Geschichte: Mathe ist nicht Physik. Mathe ist abstrakt.
@ user4894 Meine Meinung ist folgende: Eine Menge ist nichts anderes als das Zusammensein ihrer Elemente. Daher ist das Singleton ein Element und nichts anderes. Vgl. Cantor, der nicht zwischen Singleton und Menge unterschied: hs-augsburg.de/~mueckenh/Transfinity/Transfinity/pdf , p. 43. In diesem Bild wird die leere Menge einfach notiert, weil das Zusammensein von nichts nichts ist. Das Fundamentaxiom (das für die Mathematik keineswegs wesentlich ist) ändert diese Situation. Es erlaubt, ein Gebäude aus Nichts zu errichten, das auf Nichts gebaut ist. Nutzlos und ohne sinnvolle Anwendung.
Das Zitieren bekannter Spinner Mückenheim wird Ihnen nicht dabei helfen, die Mengenlehre zu verstehen.
@ user4894: Menschen, die kein Problem mit der leeren Menge haben, sind normalerweise wie Pawlowsche Hunde konditioniert worden, haben aber keine Ahnung von den Problemen der Mengenlehre. Oder behauptest du, sachkundiger zu sein als Zermelo?
Einige der klügsten Köpfe an unseren größten Universitäten haben mir die Theorie eingetrichtert. Versuchen Sie, die Mengenlehre von einem Spinner zu lernen? Oder sind Sie Mückenheim? Oder kommst du nur her, um eine Art Axt zu schleifen?
ps -- Wenn Sie Wilhelm Mückenheim sind, wissen Sie sicherlich, dass Ihre Ideen weit abseits des Mainstreams liegen. Sie könnten Recht haben und alle anderen Unrecht, aber wie stehen die Chancen? Und wie hilft Ihnen das Wiederbeleben eines fünf Jahre alten Threads, Ihren Fall zu vertreten?
@ user4894 Kein kluger Kopf würde die Mengentheorie mehr verteidigen oder sogar lehren, da sich gezeigt hat, dass sie im Widerspruch zur Analyse steht. Siehe Dagobert Duck in hs-augsburg.de/~mueckenh/Transfinity/Transfinity/pdf . Hinweis: Mathematik ist keine Frage der Mehrheit, sondern des Beweises.