Einleitung: Über Unterschiede bzw. Begriffe
Mein Wissen ist gering, das Wenige, das ich besitze, will
ich aber verstehen. Es geht mir nicht um falsch oder wahr, sondern zuerst um Verständnis und Unverständnis. Einige Fragen begleiten mich deshalb seit Jahren. Ich frage
wie ein neugieriges Kind: naiv, tastend, bohrend und versuche Antworten darauf
zu geben.
Ich würde gerne Zenon aus Elea (-490 bis -430; Philosoph der
Antike) fragen, wem Achilles in seiner Erzählung „Achilles und die Schildkröte“
eigentlich nachläuft: den Orten auf der Weg-Strecke, die unbeweglich sind oder
der sich bewegenden Schildkröte.
Ich würde auch gerne Albert Einstein ((1879 – 1955;
theoretischer Physiker) fragen, warum er seine Lichtuhr „Uhr“
nennt, wo sie doch kein Zählwerk hat, wie eine digitale oder eine mit
Ziffernblatt und rotierendem Zeiger versehende. Und, gibt es keine andere
Deutung für die Länge der Hypotenuse im rechtwinkligen Dreieck, welches der
Herleitung des relativistischen Gamma-Faktors zu Grunde liegt?
Und auch Geord Cantor (1845 – 1918; Mathematiker): Wie
rechtfertigt er willkürlich erscheinende Definitionen, wie die „Potenzmenge
einer Menge“ durch die eine „wundersame Brotvermehrung“ entstehen kann: aus 3
mach 8, usw. und so fort.
Wenn ich die Erzählungen der drei obigen Nach-Denker verstehen will, muss ich ihre Aussagen verstehen. Diese bestehen aus einer Folge von Wörtern, die ihrerseits verstanden sein sollten. Wenn ich mich nun nach dem Verständnis, dem Begreifen eines Wortes frage, muss meine Antwort mindestens ein anderes Wort enthalten, erst dann wird aus dem Wort ein Begriff. Doch welches Wort soll das sein?! So kam es, dass ich im Internet in der deutschsprachigen Wikipedia auf eine Seite mit dem Titel „Begriffssystem“ stieß und dort auf den Abschnitt:
Das befriedigte mich nicht, ich fragte mich deshalb nach den Ursprüngen der Paare, wodurch sie entstehen. Es sind dies Ergebnisse der Vergleiche, welche mein Gehirn (der Zauberer) fortwährend ausführt. Ich suchte nach Strukturen und fand: Aus Paar- entstehen Tripel-Begriffe. Dafür eine symbolische Darstellung:
Daraus folgt ein unmittelbarer Vergleich und ein mittelbarer
über: (gleich – gleich), was als (nach Übereinkunft) Maßeinheit genommen werden
kann. Es gibt aber auch Begriffe wie: Freiheit, Gerechtigkeit oder Moral,
wo man dieses Paar nicht wahrnimmt und jede Seite eine andere Bedeutung setzen
kann, so dass strukturell immer wieder Streitigkeiten und im Extremfall Kriege
entstehen können. Diese können nur durch Kompromisse gelöst werden.
Erfüllbare Voraussagen gibt es bei quantifizierbaren Begriffen.
Es sind Strukturen meines Denkens, auf die ich mich bei
meinen Antworten auf die gestellten Fragen stütze. Für deren Absicherung
benötige ich Grundkenntnisse über das Zusammenspiel meiner Sinnesorgane mit dem
Nervensystem, deren Bau und Arbeitsweise, denn davon hängt alles ab.
Nebeneinander ergibt sich aus der flächenförmigen Anordnung
der Sehzellen in der Netzhaut: im Bild. Nacheinander entsteht durch zeitlich
versetztes Feuern bei Nervenzellen und der laufenden Bilder, (ein Neurologe
würde sagen: im Gehirn läuft ununterbrochen ein Film ab), im Gefühl der Zeiten.
Die Grammatik unterscheidet zwischen synonyme Wörter:
Wörter mit ähnlicher oder gleicher Bedeutung; homonyme: Wörter mit
unterschiedlichen Bedeutungen und antonyme, gegensätzliche. Antonym
ist ein irreführender Ausdruck, weil er isolierte Gegensätze suggeriert,
wo in Wirklichkeit ganzheitliche Begriffs n‑Tupel stehen (n ≥ 2, n endlich). Man sollte diesen
Ausdruck nicht mehr verwenden. Die Bedeutung entsteht nicht in einzelnen Wörtern, sondern im Gefüge des
Unterschieds, das ein solches Tupel bildet. Jeder Begriff ist relativ. Wir
denken in Beziehungen, in Relationen.
Und die Sprache ist voll von Metaphern. All dies kann zu
Missverständnissen führen. Und schließlich gibt es noch Probleme beim
Übersetzen in eine andere Sprache.
Die Sprache ist ein Nacheinander der Wörter und hat eine lineare Struktur, was ein Nachteil ist. Ein Bild ist 2-dimensional, es sagt uns schon mehr, noch mehr die 3-dimensionale Form (DNA Modell), das sind alle „nebeneinander“ Darstellungen. Die „nacheinander“ und „nebeneinander“ Darstellungen werden heute an den Bildschirmen dargestellt, simuliert.
Es folgen die Antworten auf die gestellten Fragen.
Achilles und die Schildkröte: ein
falsches Urteil, kein Paradoxon
Es ist die Erzählung eines Mathematikers, der meint die
Absurdität gelöst zu haben. Gehen wir nun den Dingen genau auf den Grund:
1.
Das Panzertier bittet den Athleten um einen
kleinen Vorsprung: 100 Fuß. Für Achilles kein Problem - das habe er
in kürzester Zeit aufgeholt! Das heißt doch, dass Achilles genau die
Bewegungen ausführt, welche die Schildkröte vor ihm tat; er führt sie nur
zeitverschoben aus. Dann gibt es aber keinen Unterschied mehr zwischen den
beiden Bewegungen, was ein Widerspruch wäre.
2.
Da Zenon sich auf die gelaufenen Strecken
bezieht, geht es nicht mehr um Bewegung, sondern um die Spuren, welche die
beiden erzeugen, nur diese werden verglichen. „Richtig, so die Schildkröte,
doch in dieser Zeit sei sie selbst ja wieder ein Stück weiter: 10 Fuß.“ Achilles
runzelt die Stirn: „Warum 10 Fuß und nicht 6 Fuß? Müssten wir nicht zuerst gegeneinander
laufen, um festzustellen, wievielmal (bzw. um wieviel) schneller ich bin? Dann
könnten wir von den erreichten Orten A1 und
S1 zurücklaufen und würden gleichzeitig an unserer gemeinsamen
Startlinie ankommen – dort würde ich dich einholen. Achilles schüttelt
den Kopf: „So geht das nicht, liebe Schildkröte. Erzähl mir keine Märchen.
3.
Die unendliche Darstellung 111,111... ist
im Dezimalsystem geschrieben. Die Zahl um die es hier eigentlich geht ist die
Bruchzahl 1000:9, die eine endliche Darstellung ist. Wird
diese Zahl im 9-er Stellenwertsystem geschrieben, so hat sie ebenfalls eine
endliche Darstellung: 133,1. Wie man auf 1000 Neuntel kommt folgt
weiter hinten im Manuskript.
Ein Physiker würde sagen: Ich vergleiche die beiden
voneinander unabhängigen Bewegungen vAt und vSt und nicht
die Spuren AA1 und SS1.
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Zenons berühmte Er-Zählung wurde über ein Jahrhundert lang
mündlich weitergegeben, bevor Aristoteles (das Denken der beiden war da schon
verschieden) sie aufschrieb. Seitdem wird sie immer weitererzählt, kommentiert,
widerlegt. Man muss sich vergegenwärtigen: In der Antike standen sich
sowohl Wissen als auch Verständnis erst am Anfang. Menschen konnten tun, was
man ihnen sagte – „Geh schneller“ -, ohne Begriffe zu besitzen, die das „Wie
schnell?“ oder „Wie viel schneller?“ überhaupt erst ermöglichen. Fragen stellen
ist vielleicht das, was uns am deutlichsten von anderen Lebewesen
unterscheidet.
Heute im Jahre 2026, herrscht noch immer keine Einigkeit:
Philosophen haben keine Lösung, nur die Mathematiker meinen eine Lösung zu
haben und die Physiker äußern sich nicht dazu in ihren
Schul-Lehrbüchern.
Im Folgenden wird eine begriffsbezogene (philosophische) Widerlegung, des
ursprünglichen von Aristoteles (-384 bis -322) übermittelten Wortlautes
erbracht, gefolgt von einer Kritik der mathematischen Lösung, die im
Internet weit verbreitet ist.
„Vier aber sind Zenons Sätze über Bewegung, die in
Schwierigkeiten verwickeln die Lösenden. Der zweite, der sogenannte Achille. Er
besteht darin, dass das Langsamere nie eingeholt werden wird im Laufen von dem
Schnelleren. Denn vorher muss dahin kommen das Verfolgende,
wovon auslief das Fliehende: sodass stets etwas voraushaben muss das
Langsamere.“ (www.zeno.org Aristoteles
Physik 6. Buch 9. Capitel) Und eine 2. Übersetzung:
„Das zweite (Argument) ist unter dem Namen "Achilleus" bekannt. Es lautet: Das Langsamste (die Schildkröte) wird in seinem Lauf nie vom Schnellsten eingeholt werden. Denn es ist notwendig, dass das Verfolgende vorher dort ankommt, von wo das Fliehende eben weggegangen ist, so dass notwendig das Langsamste immer wieder einen gewissen Vorsprung hat.“ (Aristoteles, Physik VI, 239 b 14 ff.) Notwendig, wenn sie auf einer Geraden laufen, aber nicht hinreichend.
Bemerkung: Der Wortlaut enthält keine Maßzahlen: die Begriffe Laufweg und Laufzeit sind nicht quantifiziert. Das Einholen als Voraussage kann nicht erfüllt werden.
Und, was versteht Zenon unter vorher, was für
ihn der Grund ist, dass Achilles die Schildkröte nicht einholen kann? Soll das
nicht bedeuten, dass es noch dauert, bis Achilles die Schildkröte einholen
wird? Die Frage wäre dann: Wie lange er noch zu laufen hat bis er sie eingeholt
haben wird. Die Frage wie weit sie laufen bis sie einander treffen, wird erst
nachher gestellt. Das ganzheitliche Begriffspaar (vorher - nachher)
bezieht sich auf die ganze Einholzeit, wiederholt Zenon den
Denkansatz zum zweiten Male bei wovon auslief, so ist das nicht
mehr die ganze Einholzeit und man spricht dann von einer anderen Bewegung,
getrennt von der ursprünglichen. Wenn man die Einholzeit an einer bestimmten
Stelle des Weges in (vorher - nachher) einteilt, so
darf man nicht weiter nachher in (vorher - nachher)
einteilen – was Zenon offensichtlich tut. Der vorher-Gedanke ist
für jeden Ort denkbar an dem beide vorbeilaufen, er teilt aber immer die ganze
Einholzeit ein z. B. (2 - 8) oder (3 - 7) für eine Einholzeit von 10
Zeiteinheiten.
Unter eingeholt versteht Zenon offenbar,
dass es keinen Ortsabstand mehr gibt (kein Voraushaben). Der Schnellere-Begriff
wurde damals abgeleitet durch einen Wettlauf, wo beide von einer Startlinie
gleichzeitig gestartet sind, d. h. schneller ist an einen gemeinsamen Startort
gebunden, ist dieser verschieden hat der Begriff schneller keine Bedeutung
mehr. Für einen Physiker bedeutet schneller, dass die Geschwindigkeit des Achilles
größer als die der Schildkröte ist. Eine Stoppuhr gab es noch nicht und da die
Laufzeit für beide gleich ist, ignoriert Zenon diese, Zenon und Aristoteles
denken nur in Strecken. Man kann deshalb nur eine Gleichung mit Streckenlängen
aufstellen: sA = sV + sS. Die Längen
der Einholstrecken können berechnet werden, nicht aber ihre Einholzeit, diese
hängt von den jeweiligen Schnells (geschwind -igkeiten) ab und nicht von schneller.
Es war Galileo Galilei - 2000 Jahre danach -, der die
richtige Zuordnung bei der Beschreibung einer linearen Fortbewegung erkannte:
Laufzeit -> Laufstrecke, wobei die Laufzeit in gleichgroße Laufteile
fortlaufend eingeteilt ist. Bei Zenon ist es: Laufstrecke -> Ort,
also gleich zwei Denkfehler. Galilei gab auch als Erster eine Definition für
eine konstante Fortbewegung: Ich nenne diejenige Bewegung gleichförmig,
bei welcher die in irgendwelchen gleichen Zeiten vom Körper zurückgelegten
Strecken unter einander gleich sind. Seine Beweisausführungen beruhen auf
einem von ihm definierten geometrischen Axiomensystem. In seiner Axiomatik
werden Laufzeit und die entsprechende Laufstrecken, als getrennte geometrische
Strecken gedacht und gezeichnet (wie es der Mathematiker auch heute noch tut).
Erst die grafische Darstellung im Zeit-Weg Diagramm oder die Formel v = s/t
stellt die Ganzheit (Raum-Zeit) her. Geometrie ist keine Physik (die Physik
benützt die Sprache der Mathematik, nur allein auf diese darf man sich nicht
verlassen).
Es war Nikolaus von Oresme, der 300 Jahre vor Galilei ein
Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm zur Darstellung von Bewegungen gezeichnet hat. Es
ist die Grafik des Begriffstripel: [konstant-(beschleunigt-verzögert)].
Nach mehr als 2,5 Jahrtausend Jahren kann man sagen: Wenn
die verwendeten Wörter und ihre Beziehungen zueinander in einem Kontext nicht
verstanden werden, nützt eine fehlerfreie Logik nichts: „Zenon war ein schlauer
Fuchs“; „Ein Fuchs hat 4 Beine; logische Schlussfolgerung: „Zenon hatte 4
Beine“ (Zufall: Zenon und Achilles haben 2 und die Schildkröte 4 Beine). Das
ist ein Trugschluss, denn bei der Aussage: „Zenon war ein schlauer Fuchs“
bezieht man sich auf die Schlauheit eines Fuchses, Fuchs ist nicht wortwörtlich
zu verstehen, es ist eine Metapher, was ein Spiel mit Worten ist (unsere
Sprache ist voll bestückt damit).
Zenon muss sich auf den Abstand zwischen den Laufenden
beziehen und nicht auf den der unbeweglichen Orte.
Eine andere Frage wäre: „Wenn Achilles die Schildkröte nicht
einholen kann, weil er vorher an wovon auslief kommen
muss, wie kommt er dann überhaupt an wovon auslief? Müsste er
nicht vorher z. B. die halbe oder ein Drittel der Strecke bis
dorthin zurücklegen?“ Die Antwort lautet:
Er wird vorher die eine Hälfte und nachher die andere Hälfte oder vorher ein Drittel und nachher zwei Drittel bzw. vorher zwei Drittel und nachher ein Drittel, gleichzeitig kann er nicht beide zurücklegen. Es geht um das ganzheitliche Begriffstripel-Tripel: [gleichzeitig - (vorher - nachher)].
Zenons Antwort wäre sein sogenanntes „Dichotomie Paradoxon“:
„Eine Bewegung kann es nicht geben, weil das Bewegende, ehe es sein Ziel
erreicht, zuvor die Hälfte (des Weges) erreichen muss (...) Wenn man immer
zuerst jeweils die Hälfte durchlaufen muss und die (Hälften) unendlich viele
sind und man die unendliche Mannigfaltigkeit unmöglich bis ans Ziel durchlaufen
kann (...), dann ist die Folge, dass man eine unendliche Zahl durchgezählt hat.
Das ist zugegebenermaßen unmöglich.“ (Aristoteles Physik, VI 239 b 11f. und
VIII, 263 a 5 ff.) Da ist es wieder das nicht verstandene Wort zuvor (synonym: vorher).
Aristoteles sagt weiter: „Es ist aber dieser Satz der nämliche mit dem Zerspalten in zwei. Er unterscheidet sich nur in der Art des Teilens, indem er nicht in zwei (gleiche Teile) spaltet die angenommene Ausdehnung.“ Aristoteles meint, dass es bei Achille um Zerspalten von Strecken, die er Ausdehnungen nennt, geht. Man sollte aber einen Unterschied zwischen Teilen, Zerspalten und Einteilen machen. Teilen heißt: aus einer Strecke zwei oder mehrere Strecken erzeugen, während Einteilen ein Markierungsvorgang ist: der vor dem Teilen ausgeführt wird, wenn man nicht willkürlich teilen möchte.
Der Begriff Länge ist nicht eindeutig. Teilt man eine Strecke in n >1 gleiche Teile ein, dann ist die Länge der Strecke n groß, wenn man einen Teil als Maßeinheit wählt. Die Maßeinheit ist frei wählbar.
In Achille ist AD und n bekannt, berechnet soll jetzt a werden. Die Länge von AD sei d, der Abstand der Startorte. Berechnung: d = a(1 - 1 ÷ n), daher a = d ÷ (1 - 1 ÷ n). Es ist die Gleichung, welche der Mathematiker mit der Grenzwertberechnung (mit Tricks) errechnet.
Ist d durch (1 - 1 ÷ n) teilbar, erhält man eine ganze Zahl, alle drei Strecken sind messbar, anderenfalls sind sie inkommensurabel: Es bleibt eine Bruchzahl. Diese kann in einem Stellenwertsystem für Zahlen geschrieben werden, dann erhält man je nachdem, welches die Basis des Systems ist eine endliche- oder unendliche Darstellung.
Bemerkung: Bei drei Strecken, wo die Summe zweier Längen größer ist als die dritte, wie beim rechtwinkligen Dreieck, haben wir ja auch die beiden Fälle messbar und unmessbar. Doch unterscheiden sich die unendlichen Darstellungen, da es hier keine periodische Wiederholungen der Ziffern gibt.
Fazit: Es gibt keine Längenmaßeinheit für alle erdenkbaren Strecken.
(verbunden ↔ getrennt) bzw. [verbunden ↔ (mit Abstand ↔ ohne
Abstand)]
Ohne Abstand ist gleichbedeutend mit Berühren, mit Abstand
wird manchmal noch in zwei eingeteilt: nah und fern.
Zwei Stäbe kann man verbinden (verschrauben, verkleben,
verschweißen), nebeneinander: berührend und entfernt betrachten. Will man Strecken (Abstraktion der Stäbe) grafisch
abbilden, muss das bemerkbar sein.
Für eine Weg-Strecke AB
Das Wort Punkt kommt von Punktieren (einem Tun), damit wird eine Marke gesetzt.
A, B, M, M1 und M2 sing Markierungen, als
solche nimmt man an, dass sie keine Ausdehnung haben d. h. nicht verlängert
oder verkürzt werden können. In der Realität ist das anders.
Getrennte kann man Zählen. Verbundene, wie Strecken,
kann man auch zählen, wenn sie getrennt sind. Sie selbst können (nur) gemessen
werden.
Aristoteles sagte zu seinem Lehrer Platon (-428 bis -348): „Die reine Mathematik wird uns nicht zum wahren Wissen führen. Alle Wissenschaft muss sich auf Beobachtung stützen“. Leider hat er sich bei Achille nicht darangehalten. Es gibt 2 Möglichkeiten die Fortbewegung (wie beim Licht) eines Zweibeiners, wie Achilles nun mal real ist zu beschreiben: als Teilchenbewegung in Bezug auf den Oberkörper oder als Wellenbewegung bezüglich der beiden Beine: bei diesen kann man eine Amplitude, eine Wellenlänge und eine Frequenz beim Rennen erkennen. Ein Zweibeiner kann sich auf drei Arten fortbewegen: Springen, Schrittweise und stetig, kontinuierlich (Beine wechseln sich bei der Berührung des Bodens). Aristoteles hat eigentlich erkannt, dass Achilles keine stetige, kontinuierliche Bewegung ausführt, sondern die Schrittweise, bei dieser kann man die „Ruhe-Zeit“ zwischen den einzelnen Schritten beliebig verlängern.
Schneller-langsamer sind keine eindeutigen Begriffe, deshalb kann die Lösung auch nur mehrdeutig sein. Man erhält zwar eine eindeutige Einholstrecke, die Einholzeit ist aber beliebig, nicht eindeutig. Diese hängt vom Begriff schnell, und nicht von schneller, ab. Zenon und Mathematiker stellen nicht die Frage: „um wieviel schneller Achilles laufen kann“ bzw. wie schnell sie selbst laufen.
Sucht man nach der Bedeutung der beiden Wörter absolut und
relativ, so wird gesagt: Der grundlegende Unterschied liegt darin, ob etwas für
sich alleinsteht oder mit etwas anderem verglichen wird. „Für sich
alleinsteht“, heißt beziehungslos: dann aber gibt es kein Verständnis. Absolut
und relativ sind keine ganzheitlichen Begriffe. Absolut bezieht sich auf den
Willen zur Macht, auf ICH habe das Sagen.
Desgleiche sprach man früher von Kinematik und Dynamik.
Heute heißt es Inertialsystem und Dynamisches System.
Kinematik bzw. Inertialsystem beziehen sich auf Körper mit
Abstand. VA und vS sind
Eigengeschwindigkeiten der sich bewegenden Körper in einem
(Raum-Zeit)-Koordinaten-System. Und, vA – vS = vAS ist
die Geschwindigkeit mit der sich die Körper voneinander entfernen oder nähern,
wenn sie sich in die gleiche Richtung bewegen. Bewegen sie sich in
entgegengesetzte Richtungen, dann ist vAS = vA + vS.
───•────•────•────•────•───
Erlebte- und normierte Zeiten
Zeit ist ein homonymes Wort, es hat mehrere Bedeutungen:
(Lokale- Welt)-, (Saat- Ernte-)-, (Arbeit- Ruhe)-, Warte-, Back-,
physikalische-, biologische- Zeit … und seit etwas mehr als hundert Jahren auch
eine dehnbare Einstein-Zeit.
Die erlebte Zeit wird zu einer physikalischen,
zu einer normierten, wenn das Begriffstripel [(vorher – nachher) –
gleichzeitig] quantifiziert wird.
Die physikalische Zeit wird mit dem komplementären
Begriffspaar (Frequenz - Dauer) beschreibbar bzw. besprechbar durch Zählen (dem
Begriffstripel von Nacheinander) der Frequenz mit der Maßeinheit 1 Herz und der
Dauer 1 Sekunde mit umgekehrten Verhältnis 1 Hz = 1 / 1Sekunde bzw. 1 Sekunde =
1 / 1 Herz.
„Eins, zwei, drei im Sauseschritt, läuft die Zeit wir
laufen mit“, so Wilhelm Busch. Sollte es nicht lauten: „Eins, zwei, drei
im Sauseschritt laufen wir, die Zeit läuft mit.“?
Wie schon erwähnt: Bewegen sich zwei Körper in die gleiche
Richtung, so nähern oder entfernen sie sich mit der Geschwindigkeit v12 =
v1 – v2; bewegen sie sich in entgegengesetzte
Richtungen, dann entfernen oder nähern sie einander mit der Geschwindigkeit v12 =
v1 + v2.
Ein anderer Sonderfall ist, wenn sich die Körper in einer Eben senkrecht zueinander bewegen, wie das Photon und die Spiegel, dann ist v12 = Quadratwurzel aus v12 + v22; v1 Spiegelgeschwindigkeit und v2 Photonengeschwindigkeit.
Physik braucht klare Begriffe. Solange die Begriffe unklar
sind, kann niemand verstehen, was gemeint ist — auch Physiker nicht.
Zur Relativität von (Raum-Zeit)
aus: „Der menschliche Körper“ Verlag DK
Willkommen in Platons Paradies
Es gab aber auch Mathematiker, die sich erhofften, dass
Cantors Mengenlehre eine solide Grundlage für die ganze Mathematik sein könnte.
Es stellte sich aber heraus, dass seine Definition der Menge zu Anomalien
(bekannt als „Barbier-Paradoxon) führen kann, der Übeltäter ist das Wort jede in
der Definition. Einige Mathematiker erschufen deshalb aus der
„naiven“ Mengenlehre Cantors, axiomatische Mengenlehren (Koch- und Backrezepte
der Mathematik).
Carl Friedrich von Weizsäcker schreibt in „Die Einheit der
Natur“: „Der Übergang zur (axiomatischen) Mengenlehre bedeutet den Verzicht auf
Evidenz der Grundbegriffe und die Rechtfertigung der Theorie bloß durch ihre
Schönheit oder ihren Nutzen. Dabei ist der Widerspruchsbeweis doch nicht ohne
Benutzung als evident anerkannter Schlussweisen zu führen“. Der Nutzen liegt in
der neuen Schreibweise, welche Cantor einführte, die nicht zu unterschätzen
ist.
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Die Grund-Wörter der mathematischen Sprache müssen definiert
werden. Dies tat – wohlwissend - Georg Cantor (1845 - 1918) in
seiner Mengenlehre:
„Unter einer Menge verstehen wir jede Zusammenfassung M
von bestimmten wohlunterschiedenen Objekten (m) unserer Anschauung
oder unseres Denkens (welche die Elemente von M genannt werden) zu einem Ganzen“.
Da die Elemente „Objekte unserer Anschauung oder unseres
Denkens“ sind, kann der Mathematiker Herbert Meschkowski (1909
– 1990) mit Recht sagen: „Das Cantorsche Paradies ist nicht von dieser Welt.“
Willkommen in der Ideenwelt des Philosophen Platon.
Manche Mathematiker, wie David Hilbert (1862–1943), waren so
begeistert von diesem „Paradies“, dass er seine Kollegen aufforderte: „Niemand
soll uns aus dem Paradies(e)) vertreiben, das Cantor uns geschaffen hat.“ Es
ist so schön in diesem Paradies(e), weil man u. a. nach Belieben definieren
kann.
Nur, welches sind die Teilmengen von A = {a, b, c}? Ich
erkenne nur 3 Elemente, 3 Einzelne!
Ich wähle aus allen mir bekannten Buchstaben 3 aus: x, f und
a. Daraus kann ich entweder die Menge (die Vielheit) {f, x, a} oder {{f, x}, a}
oder {{f, a}, x} oder {{a, x}, f} bilden. Von diesen 4 Möglichkeiten kann ich
nur eine wählen, alle gleichzeitig, geht wohl nicht. Quantitativ, der Anzahl
nach betrachtet, gibt es 2 Möglichkeiten: 1 + 1 +1 oder 2 + 1.
Cantors Definition der Potenzmenge ist wohl völliger
Unsinn.
Zurück zum Paradies. Was tut man da? Man wählt die
einfachste Methode: Man definiert nicht mehr die Grundbegriffe. So kann man es
auch machen.
„Woher nimmt Cantor die wohlunterschiedenen Objekte?“. Doch
nur aus allen seinen Vorstellungen und Gedanken. Somit eignet sich Cantors
Definition für die Teilmenge einer All-Menge und nicht der Menge
selbst und ist an sein Wissen gebunden: es ist eine persönliche
Definition.
Wenn man einen Apfelbaum mit reifen Äpfeln wahrnimmt, so
könnte man alle, viele oder einen Apfel pflücken.
Der Philosoph Immanuel Kant (1724 – 1804) nennt Allheit,
Vielheit und Einheit die quantitativen Grundbegriffe unseres Denkens. Was ihm
entgeht, ist ihre Ganzheit: Sie bilden kein additives Trio, sondern eine
geordnete Ganzheit, das Begriffstripel:
[Allheit – (Vielheit – Einheit)]
· Vielheit
und Einheit benennen einen quantitativen Unterschied.
· Allheit
beinhaltet zusätzlich eine Beziehung (Äpfel, Zahlenmenge).
· Einheit und
Vielheit entsteht durch den Vergleich aufeinanderfolgender Wahrnehmungen. Ohne
Gedächtnis kein Vergleich – ohne Vergleich kein Unterschied – ohne Unterschied
keine Zahl.
· Das Viele
ist nichts anderes als das Eine – mehrfach genommen. Zählen kann man als
Benennung verschiedener quantitativer Unterschiede verstehen. Der erste
Unterschied: (I, II), ausgesprochen: Eins, Zwei, der nächste (II, III): Zwei,
Drei usw.
· Eine ganze
Zähl-Zahl n ist das Ganze aller ihrer einzelnen Vorzahlen, einschließlich ihrer
selbst: sie ist ein geschlossenes Intervall [1 – n] von
Einzelnen: 1 + 1 + … + n = n * 1, ein disjunktes Intervall mit der Ordnung
von Nacheinander: (vorher ↔ sie selbst ↔ nachher); 1 ohne vorher und n mit
nachher, weil nach n weiter ein Einzelnes dazugezählt werden kann.
Sie ist die Antwort auf die Frage: „Wie viel(e) (Einzelne)?“, nach
der Größe der Ganzheit
Da man auch zurück zählen kann, folgt 1 < 2 < 3 < 4 = 4 > 3 > 2 > 1, wobei man die Symbole (< >): (vorher nachher) oder (kleiner größer) und = gleich deuten, verstehen kann.
Ganze-Zähl-Zahlen-Diagramm
Würde man alle Ganzen-Zähl-Zahlen benennen, blieben keine
Wörter mehr für alle anderen Wahrnehmungen. Man ist gezwungen sie in Gruppen zu
ordnen. So benützten die Römer die Gruppierungen: V Fünf, X Zehn, weil 4 näher
zu fünf ist, schrieben sie nicht IIII, sondern IV, fünf weniger eins, und
andere.
Aus der Tatsache, dass man eine Zähl-Zahl als ein Ganzes
verstehen kann, wäre es sinnvoll, die natürlichen Zahlen wieder „ganze Zahlen“
zu nennen. Kein Mathematiker spricht von 5 - oder Giga Natürlichen. Natürlich kann
alles bzw. nichts sein. Und, warum heißen die Bruchzahlen rationale Zahlen?
Rational bedeutet verhältnismäßig und das sind sie nicht. Nur weil die antiken
Griechen in Verhältnissen dachten und keine Bruchrechnung kannten, müssen wir
sie noch immer rational nennen?! Und, man könnte die heutigen ganzen Zahlen
Doppelganze oder Paarganze nennen.
Da Georg Cantor die natürlichen Zahlen über
Äquivalenz-Klassen (Paarbildungen) ableitet, ist er gezwungen die Kardinal- und
Ordinalzahlen zu definieren. Die Zähl-Zahlen sind sowohl Kardinal- wie auch
Ordinal-Zahlen.
4 – allein ausgesprochen ist noch kein Begriff. Aristoteles
meint, dass es die Zahlen nur deshalb gibt, weil es (zählbare) Objekte in der
Natur gibt. Zur Quantität gehört Qualität. (Qualität – Quantität) ist ein
komplementäres Grund-Begriffspaar.
Nur 3 Beispiele, die den „völligen Unsinn“, den
„Verderber der Jugend“ bestätigen:
1. <Weil diese
Zahlen scheinbar ganz natürlich aus der Welt entstanden sind.> Aus
„Grundlagen der Mathematik für Dummies“ von Mark Zegarelli
2. <Wie Zählen wir?
Was geschieht, wenn wir Dinge „zählen“? Schauen wir genau hin.
O O O
Um die oben wiedergegebenen Kreise zu zählen, nehmen wir
eine eindeutige Zuordnung vor zwischen den ganzen Zahlen und den zu zählenden
Dingen. Wir ordnen dem ersten Kreis die Zahl Eins zu, dem zweiten die Zahl Zwei
und dem dritten Kreis die Zahl Drei.> Aus „Die Natur der
Unendlichkeit“ von Anir D. Aczel – Mathematiker und Professor für Statistik
in Wattham/Massachusetts
Und wo bleibt die Kardinalzahl, die Mächtigkeit, die
eigentliche Menge (das Viele)?! Nicht die zwei ersten Kreise sind 2 Kreise,
nein der zweite Kreis ist 2 - bei Aczel und allen anderen Mathematikern.
Der fundamentale Denk-Fehler Cantors:
Seine Äquivalenzklassen schließen die Menge der
„natürlichen“ Zahlen ein: er setzt voraus, dass es sie gäbe (in Platons
Ideenwelt). Nur, so entstehen nicht die Zähl-Zahlen.
3. < Die
natürlichen Zahlen
Zunächst beschäftigen wir uns mit dem Zählen, Vergleichen
und Ausrechnen von natürlichen Zahlen. Was heißt das? Gibt es denn
auch unnatürliche Zahlen? Und es müssen ganze Zahlen sein! Ein halber Keks oder
der Henkel einer Tasse interessieren uns nicht - wir rechnen nur mit ganzen
Keksen und ganzen Tassen.
Darstellung der Zahlen am Zahlenstrahl
… alle Zahlen haben links und rechts den gleichen
Abstand.> „Komplett Wissen Realschule Mathematik 5 – 8“
Klett-Verlag
Die zwingende Frage: „Gibt es denn auch unnatürliche
Zahlen?“ wird – leider - nicht beantwortet!
„Und es müssen ganze Zahlen sein!“
Richtig!
Der Zahlenstrahl ist eine Abstraktion von Verbundenem,
Zusammenhängendem. Eine Strecke wird gemessen und nicht gezählt. Es sind
Maß-Zahlen und keine Zähl-Zahlen.
Ganze-Maß-Zahlen-Diagramm
[0-1], [0-2], und [0-3] sind auch Intervalle, nur hier sind es nicht einzelne Zahlen, sondern „zusammenhängende“, sie erscheinen immer paarweise, was man grafisch nicht darstellen kann.
Man kann zwar auch die beschrifteten Punktmarkierungen 1, 2
und 3 als Zähl-Zahlen betrachten, als Zähl-Zahlen muss aber kein gleicher
Abstand zwischen diesen vorhanden sein.
Mit zwei Zahlenstrahlen kann man einen Rechenschieber für
die Addition erstellen: 2 + 3 = 5
Von der Mengenlehre Cantors bleibt seine neue symbolische
Schreibweise, die nicht zu unterschätzen ist und eine axiomatische mit zwei
Verknüpfungen (ohne Potenzmenge), welche isomorph, strukturgleich zur
Aussagenlogik und Schalt-Algebra ist.