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ハウスドルフのパラドックス
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| ハウスドルフのパラドックス : ウィキペディア日本語版 | ハウスドルフのパラドックス ハウスドルフのパラドックス(Hausdorff paradox)とは、選択公理を仮定すると、球面の逆説的な分解が存在することを主張した定理(疑似パラドックス)である。 つまり、選択公理を仮定すると、球面 ''K'' の分割 ''K'' = ''Q'' ∪ ''A'' ∪ ''B'' ∪ ''C'' であって、''A'', ''B'', ''C'', ''B'' ∪ ''C'' は互いに合同であり、''Q'' は可算集合となるようなものが存在する。 いま、合同な図形に対して値が等しいような有限加法的測度が存在し、''K'' の有限加法的測度が 1 であるとすると、''A'' の測度は 1/2 にも 1/3 にもなり、矛盾が生じる。 この定理は、フェリックス・ハウスドルフにより、1914年に選択公理を使って証明され、Grundzüge der Mangenlehre, Leipzig(1914) の巻末に採録された。フランスの数学者エミール・ボレルは、この結果を見て、選択公理に疑念を深めた。 また、1924年、ポーランドの数学者ステファン・バナッハ(バナフ)とアルフレト・タルスキは、ハウスドルフのパラドックスを援用して、バナッハ=タルスキーのパラドックスを証明した。 == 証明の概略 ==
=== 球面の回転群の構成 === をある軸の180度の回転、''z''軸の周りの120度の回転をとする。 これらによって生成された群を''G''とする。 回軸を適当にえらべば、は非可換であり、その積は''1''とならないことを示すことができる。 の二つ以上からなる積は、以下ののタイプに分類される。ただし, は''1''または''2''である.
であることが、示されれば、であることが分かる。
とすると、
であり、は,の式のを で置き替えたものである。 またはの''n''個の積を''(0,0,1)''に作用させると、
であることが分かる。(''n''に関する帰納法を適用する。) による''(0,0,1)''の変換結果の''z''座標は
である。右辺はの、多項式であり、係数は代数的数である。を選んで、が超越数なる様にすれば、任意の''n>0''に対して、''z≠1''とすることができる。
抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)』 ■ウィキペディアで「ハウスドルフのパラドックス」の詳細全文を読む
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