Dalam dunia matematika, ketakterhinggaan sering digambarkan sebagai subjek yang menarik. Namun, jika berbicara tentang "bilangan transfinit", kedalaman dan keluasan konsep ini sering membingungkan banyak orang. Bilangan transfinit adalah bilangan "tak terhingga" yang lebih besar dari semua bilangan terhingga. Bilangan ini mencakup kardinal transfinit (bilangan yang digunakan untuk mengukur ukuran himpunan tak terhingga) dan ordinal transfinit (bilangan yang digunakan untuk merepresentasikan himpunan tak terhingga). Artikel ini akan membahas konsep-konsep ini secara mendalam dan memberi Anda sekilas tentang pesona bilangan transfinit.
Istilah "transfinit" pertama kali dicetuskan pada tahun 1895 oleh matematikawan Georg Cantor, yang ingin menghindari konotasi ambigu dari kata "tak terhingga," meskipun bilangan-bilangan ini pada dasarnya tidak terbatas.
Berdasarkan definisi matematika, setiap bilangan asli berhingga dapat digunakan setidaknya dalam dua cara: sebagai bilangan urut dan sebagai kardinalitas. Kardinalitas digunakan untuk menentukan ukuran suatu himpunan, misalnya, "lima kelereng", sedangkan bilangan urut digunakan untuk menentukan posisi anggota himpunan yang diurutkan, seperti "ketiga dari kiri" atau "anggota pertama bulan Januari". Hari kedua puluh tujuh". Ketika konsep-konsep ini diperluas ke bilangan transfinit, tidak ada lagi korespondensi satu-satu di antara keduanya. Kardinalitas transfinit menggambarkan ukuran himpunan tak terhingga, sedangkan ordinal transfinit menggambarkan posisi bilangan dalam himpunan besar yang terurut.
Ordinal dan kardinal paling terkenal di antara bilangan bulat transfinit adalah ω (Omega) dan ℵ₀ (Aleph-null), yang mewakili titik awal tak terhingga.
Pertama, ω adalah ordinal transfinit terendah, yang biasanya digunakan untuk mewakili tipe ordinal bilangan asli. ℵ₀ adalah kardinalitas transfinit pertama, dan juga merupakan kardinalitas bilangan asli. Jika Aksioma Pilihan berlaku, maka kardinalitas yang lebih tinggi berikutnya adalah ℵ₁. Jika ini tidak benar, maka mungkin ada kardinalitas yang lebih besar dari ℵ₁ tetapi tidak sama dengan ℵ₀. Perlu dicatat bahwa hipotesis kontinum mengusulkan bahwa tidak ada kardinalitas antara antara ℵ₀ dan kardinalitas himpunan bilangan riil. Asumsi ini tidak dapat dibuktikan dalam teori himpunan Zermelo–Frankel, baik dengan sendirinya maupun dengan negasinya.
Mari kita lihat beberapa contoh konkret. Dalam teori bilangan ordinal Cantor, setiap bilangan bulat memiliki penggantinya. Bilangan bulat tak terhingga pertama setelah semua bilangan bulat reguler diberi nama ω. Lebih khusus lagi, ω+1 lebih besar dari ω, dan ω·2, ω², dan ω^ω juga merupakan bilangan yang lebih besar. Dalam konteks ini, ekspresi aritmatika yang melibatkan ω menentukan bilangan ordinal yang dapat dilihat sebagai himpunan semua bilangan bulat hingga bilangan tersebut.
Untuk representasi bilangan bulat tak terhingga, bentuk standar Cantor menyediakan urutan data terhingga untuk merepresentasikannya, tetapi tidak semua bilangan bulat tak terhingga dapat direpresentasikan menggunakan bentuk standar ini.
Untuk lebih memperumit masalah, beberapa bilangan bulat tak terhingga tidak dapat direpresentasikan dalam bentuk Cantor, dan bilangan bulat pertama tersebut adalah ω^(ω^(ω...)), yang disebut ε₀. Ini adalah bilangan rekursif sendiri, di mana setiap solusi ε₁, ..., εₖ, dst. membuat bilangan urut lebih besar. Proses ini dapat dilanjutkan hingga mencapai batas, yaitu ε_(ε_(ε...)), yang merupakan solusi pertama dari ε_α=α, yang berarti bahwa ketika menentukan semua bilangan bulat transfinite, nama tak terhingga harus dibayangkan. urutan.
Singkatnya, konsep bilangan transfinit menantang pemahaman kita tentang bilangan dan membuat kita berpikir tentang hakikat ketakterhinggaan. Konsep ini bukan sekadar penggunaan perangkat matematika, tetapi juga melibatkan pemikiran filosofis yang mendalam. Kita tidak dapat menahan diri untuk bertanya, ketika kita menghadapi ketakterhinggaan, sejauh mana batas-batas pemikiran kita dapat menjangkau?