第494章 41.冪塔
冪塔,何為冪塔?指數塔?不不不,這就需要涉及到集合論中的“冪集公理”了。
冪集公理:對於任意集合,其所有子集組成的集合被稱之為冪集,冪集的勢遠大於該集合本身。
在廣義連續統假設成立的情況下,阿列夫n的冪集就是阿列夫n+1。
那麼冪塔就是如同指數塔是連續不斷的次方次方次方……一般,是取冪集之後再取冪集再取冪集?不不不,連續取冪集雖然也可以被叫做冪塔,但不是我說的那種冪塔,連續取冪集這種行為我這裏就姑且稱之為“連續冪塔”,和我這裏說的“冪塔”區分開來。
對於任意集合A,我們稱P(A)是A的冪集。
假設A集合的勢和構造為{1,2,3,4,5},
則P(A)的勢和構造則為{{1},{2},{3},{4},{5},{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{2,3},{2,4},{2,5},{3,4},{3,5},{4,5},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,3,4},{1,3,5},{1,4,5},{2,3,4},{2,4,5},{3,4,5},{1,2,3,4},{1,2,4,5},{1,2,3,5},{1,3,4,5},{2,3,4,5},{1,2,3,4,5}}
P(P(A))、P(P(P(A)))、……等等等等“連續冪塔”的構造我就不寫出來了。
在上述集合之中,集合A並沒有冪塔結構,但集合A的冪集、冪集的冪集、……等等等等,皆存在冪塔結構,故冪塔是只有冪集才存在的一類特殊結構。
那麼說了這麼多,那麼到底什麼才是冪塔呢?
冪塔的定義其實很簡單——每一個冪集都存在一個屬於自己的“冪塔”,假設存在一座抽象塔,這座塔一共n層,第n層的組成單元就是該冪集裏全部的“擁有n個元素的集合(由於冪集是集合的所有子集組成的集合,所以冪集的所有元素都是集合)”所組成。
以集合A為例,集合A一共五個元素,所以P(A)的冪塔最高層數是“等勢於集合A”層,也就是五層。
同理類推,P(P(A))的冪塔最高是等勢於P(A)層。
P(P(P(A)))的冪塔最高層是等勢於P(P(A))層。
……如此類推。
那麼集合A的冪集,也就是P(A)的冪塔最高為五層,每一層的構造分別為:
第一層——只有一個元素的集合:{1},{2},{3},{4},{5}。
第二層——只有兩個元素的集合:{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{2,3},{2,4},{2,5},{3,4},{3,5},{4,5}。
第三層——只有三個元素的集合:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,3,4},{1,3,5},{1,4,5},{2,3,4},{2,4,5},{3,4,5}。
第四層——只有四個元素的集合:{1,2,3,4},{1,2,4,5},{1,2,3,5},{1,3,4,5},{2,3,4,5}。
第五層——只有五個元素的集合:{1,2,3,4,5}。
這就是P(A)的冪塔,某種程度上來說,P(A)冪塔是對集合A的所有子集,依照勢的大小,也就是元素數量的多少,依次歸類於冪塔的第n層,勢為a則是冪塔第a層。
冪塔分為封閉冪塔和開放冪塔。
一切有限集的冪塔皆為封閉冪塔,一切無限集(各種阿列夫數、貝斯數、大基數、……等等等等)的冪塔皆為開放冪塔。
封閉冪塔和開放冪塔的區別在哪?
繼續以集合A為例,將P(A)的冪塔的每一層都看做一個集合,該集合的元素就是上述的那些。
由此我們可以得到:
冪塔第一層的勢為5。
冪塔第二層的勢為10。
冪塔第三層的勢為9。
冪塔第四層的勢為5。
冪塔第五層的勢為1。
對於每一個有限的冪集來說,其冪塔的最大層數是第二層,越過了第二層后冪塔每一層的大小就依次減小。
而對於一個無限集來說,冪塔的每一層依次變大!
因為如果是封閉冪塔,其集合的元素數量有限,其排列組合方式必然隨着元素的加多而減少,而對於開放冪塔來說這不一樣,集合的元素無限,想怎麼排列組合就怎麼排列組合。
比如說自然冪塔(自然數集的冪集的冪)的第一層所有{n}可以和第二層的所有{1,n}形式的集合進行一一對應,而後續還有{2,n},{3,n},……等等等等形式的集合,在第一層找不到對應的。
(n為任意自然數)
而對於第三層來說,所有第二層的所有{a,b}都可以被{1,a,b}形式的集合所對應,而後續的{2,a,b},{3,a,b},……等等等等,則無法對應。
(a,b為任意自然數,a≠b)
……如此類推。
這一點在有限冪集(封閉冪塔)里是做不到的。
從這個角度來看,在廣義連續統假設成立的情況下,可以藉由阿列夫零的冪集來稍微見證阿列夫一的大小,而無需研究各種可數序數。
某種程度上來說,這好像就是可數序數的一種表現形式……算了不管了,既然阿列夫零是所有自然數的集合,那麼恆等價於其冪集的冪塔的第一層,既然第一層都存在“可數序數”這種nb體系,那麼第二層、第三層、……等等等等,也理應存在比可數序數還要nb的體系,就如同一元函數與之多元下標函數一般,嗯,而這一切遠小於阿列夫一,而阿列夫一里也存在“序數體系”,這種序數體系自然要比可數序數、自然冪塔的序數體系、……等等等等,都還要nb,而阿列夫一也存在冪集,也就是說也存在冪塔,自然也可以如此類推,而阿列夫一的冪集也存在冪集,自然也存在冪塔………………如此無止境無休止類推。
任意無限集、阿列夫、貝斯、大基數、數學宇宙、…………、妄想序列、………………、無止境無休止、………………等等等等的冪塔皆是如此,皆是開放冪塔,第n+1層嚴格永遠恆凌駕於第n+1層,而有限集皆為封閉冪塔,封閉冪塔是第二層恆凌駕於其餘層。
定義計算器或計數器:
φ(0)=無限,φ(1)=無止境無休止,……
φ(0)=無窮無盡,φ(1)=無止境無休止,……