Безкрайността - най-висшата форма на абстракция

  Концепциите за безкрайността са известни още от дълбока древност. Разбира се, това не би трябвало да звучи странно, тъй като тя изниква в съзнанието ни почти интуитивно, когато започнем да броим. Къде свършват числата? Отговорът на този въпрос не би затруднил никой. Числата просто нямат край. Към всяко едно число колкото и голямо да бъде то, можем да прибавим единица и вече имаме ново по-голямо число от предходното. Да повторим тази стъпка още веднъж и към новополученото число прибавим единица, сега вече имаме ново по-голямо число. Този процес можем да повтаряме безброй пъти и всеки път ще получаваме по-голямо число от това преди него.

    Започнем ли да изследваме, и да мислим за безкрайността ни предстои, да се натъкнем на някои изключително странни нейни свойства, които умът ни много трудно може да асимилира и приеме. Тук ще покажа само един от парадоксите на безкрайността. Много от вас сигурно са го срещали, но други може и да не са запознати с него.

    Нека разгледаме редицата на естествените числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12............. .
Очевидно тя се състой, от всички четни, и всички нечетни числа, които имат еднакъв брой. Първите няколко четни числа от редицата на естествените са 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20......... .

    Да запишем сега, редицата на естествените числа и редицата от четните числа, една под друга.

1, 2, 3, 4,  5,   6,   7,   8,   9,  10..........

                                                                                                       

2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20..........

Сега, нека на всяко число от горната редица, съпоставим число от долната редица. Например, на числото едно от горната редица, съответства числото две от долната редица. На числото две от горната редица, съответства числото четири от долната редица и т.н. Продължавайки този процес на съпоставяне до безкрайност виждаме, че двете редици от числа имат равен брой членове, защото на всяко число от горната редица, винаги ще съществува число от долната, което да му съответства. Някой от Вас би възкликнал "Но как така! Нали горната редица, която съдържа всички четни и нечетни числа е два пъти по-голяма от долната, която съдържа само четните числа!" Объркващо нали? Този парадокс се получава, защото и двете редици са безкрайни и се състоят от числа, които имат наредба (т.е. те са изброими). На математически език казано, двете редици имат един и същ порядък на безкрайност. Отново нещо странно, нали? Да, в математиката има различни безкрайности. Множеството на реалните числа има по-голям порядък на безкрайност от този на естествените.

    Математикът, който пръв изследвал в подробност, този странен свят на числа, множества, и безкрайности е Георг Кантор. Създател е на една от най-фундаменталните теории в математиката - Теория на множествата. Освен тази теория, безкрайността лежи в основите на математическия анализ, фракталната геометрия, и въобще в основата на самата математика. 

    Друго кътче на науката, където можем да срещнем безкрайността, това е физиката. Някои от най-популярните загадки на физиката са предизвикани именно от безкрайността. Например, не е известно, какво става в ядрото на черна дупка (счита се, че ядрото е точка с безкрайна маса и безкрайна плътност или позната още, като точка на сингулярност) или, какво е било в самото начало на Големия взрив (и в този случай се счита, че в самото начало преди Големия взрив Вселената е била точка на сингулярност). Не е известно и дали Вселената е безкрайна или някъде в необятните и дебри, пространството се затваря. За разлика от математиката във физиката, безкрайността почти винаги носи проблеми за учените. Това е така, защото безкрайността е недостижима, тя е абстрактно понятие, с което неможем да опишем нищо от материалния свят (освен може би времето и размера на Вселената според досега известните теории).