El infinito y resolución de Collatz

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franc
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El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor franc » 28 Dic 2008, 16:29

... intentamos, con nuestras mentes finitas, discutir sobre el infinito, asignándole propiedades que damos a lo finito y limitado; pero pienso que esto es incorrecto, dado que no podemos hablar de cantidades infinitas como si fuesen mayores, menores o iguales a otras'.

Entonces dio otra paradoja similar a la del círculo esta vez con números ni infinitos ni indivisibles que podían ser insertados en el lugar correcto. Proporcionó la correspondencia uno a uno estándar entre los enteros positivos y sus cuadrados. Por una parte demostró que había el mismo número de cuadrados que de números. Sin embargo la mayoría de los números no eran cuadrados perfectos, Galileo dijo que esto solo podía significar que:-

'... el total de los números es infinito, y el número de cuadrados es infinito.; ni es menor el número de cuadrados que el de la totalidad de números, ni el otro mayor que el anterior; y, finalmente, los atributos 'igual', 'mayor', y 'menor' no son aplicables al infinito, sino solo a cantidades finitas'.

Fermat identificó una importante propiedad de los enteros positivos, a saber, no contienen una secuencia descendente infinita. Hizo este descubrimiento introduciendo el método de descenso infinito en 1659:-

... en los casos donde los métodos ordinarios dados en los libros se muestran insuficientes para manejar proposiciones de tal dificultad, he encontrado al fin una forma completamente excepcional de trabajar con ellos. He llamado a este método de comprobación de infinito descenso ...

Por supuesto, el infinito no se había eludido dado que aún tenía que tener en cuenta incrementos infinitamente pequeños. Esto era, en cierto sentido, la respuesta de Newton al problema de la flecha de Zenón:-

Si, dice Zenón, todo está en reposo o en movimiento cuando ocupa un espacio igual a sí mismo, mientras el objeto movido está en ese instante, la flecha en movimiento permanece quieta.

La fluxión de Newton produjo resultados matemáticos fantásticos pero había mucha cautela en el uso de incrementos infinitamente pequeños. La famosa cita de George Berkeley resume las objeciones de una forma sucinta:-

¿Y qué son estas fluxiones? Las velocidades de incrementos evanescentes. ¿Y qué son los mismo incrementos evanescentes? No son más que cantidades finitas, no cantidades infinitamente pequeñas, ni nada de eso. ¿No podríamos llamarlos fantasmas o cantidades 'huidas'?

Newton creía que el espacio es de hecho infinito y no indefinidamente grande. Proclamó que tal infinidad podía ser comprendida, usando en particular argumentos geométricos, pero no pudo concebirlo. Esto es interesante para, como veremos más abajo, otros argumentos contra el infinito real usando el hecho de que no puede ser concebido.

El filósofo David Hume argumentó que había un mínimo tamaño perceptible en su Tratado de la Naturaleza Humana (1739):-

Pon una mancha de tinta en el papel, fija tu mirada en el punto, y retíralo a tal distancia que finalmente lo pierdas de vista; es evidente que el momento en que la imagen o impresión desapareció es perfectamente indivisible.

Immanuel Kant argumentó en La Crítica a la Razón Pura (1781) que el infinito real no puede existir dado que no puede percibirse:-

... para concebir el mundo, que llena todo el espacio, como un todo, la sucesiva síntesis de las partes de un mundo infinito tendrían que plantearse como completas; es decir, un tiempo infinito tendría que considerarse como transcurrido, durante la enumeración de todas las cosas que coexisten.
Esto trae la cuestión a menudo preguntada por los filósofos: ¿existiría el mundo si no hubiese una inteligencia capaz de pensar en su existencia? Kant dice no; por lo que volvemos al punto del principio de este artículo, el conjunto de los enteros no es infinito dado que nunca podremos enumerar más de un número finito de números.
Gauss, en una carta a Schumacher en 1831, argumentaba contra el infinito real:-

Protesto contra el uso de magnitudes infinitas como algo completo, lo que en matemáticas nunca se permite. El infinito es simplemente una forma de hablar, el significado real es un límite con ciertos rangos de aproximación indefinidamente cercanos, mientras que otros se les permite incrementarse sin restricción.

Tal vez uno de los sucesos más significativos en el desarrollo del concepto de infinito son las Paradojas de Bernard Bolzano sobre el infinito las cuales publicó en 1840. Argumenta que el infinito existe y en su argumento involucra la idea de un conjunto que define por primera vez:-

Llamo conjunto a un grupo donde el orden de sus partes es irrelevante y donde nada esencial se cambia si solo se cambia el orden.

¿Por qué la definición de un conjunto hace del infinito real una realidad? La respuesta es simple. Una vez que uno piensa en los enteros como conjunto entonces esto es una entidad simple que debe ser infinita en realidad. Aristóteles miraría los enteros desde el punto de vista que uno puede encontrar subconjuntos finitos arbitrariamente grandes. Pero una vez que se tiene el concepto de conjunto entonces estos se ven como subconjuntos del conjunto de los enteros el cual debe ser infinito en realidad. Quizás sorprendentemente Bolzano no usó este ejemplo de conjunto infinito sino que en lugar de esto mira las proposiciones ciertas:-

La clase de todas las proposiciones ciertas se ve fácilmente como infinito. Si fijamos nuestra atención sobre una verdad tomada de forma aleatoria y la etiquetamos como A, encontramos que la proposición transmite las palabras 'A es cierta' que es distinto de la proposición A en sí misma...

En esta etapa, el estudio matemático del infinito se mueve hacia la Teoría de Conjuntos y referimos al lector al artículo Inicios de la Teoría de Conjuntos para mayor información sobre la contribución de Bolzano y el tratamiento del infinito de Cantor quien construyó una teoría de diferentes tamaños de infinitos con sus definiciones de números cardinales y ordinales.

http://ciencia.astroseti.org/matematica ... finito.htm


Después de lo leído me atrevo a decir que 1/n, siendo n el conjunto de todos los números, es igual a Imagen, con lo cual Imagen(n) = 1, ó 1/n (n)= 1, con lo que siendo n Imagen, 1/n = Imagen, Imagen(n) = 1, 1= Imagen.

Si lo aplicamos a collataz: 3n+1= Imagen, como Imagen igual a 1, entonces collatz es cierto,
porque Imagen/2 = Imagen, Imagen = 1. :lol: :lol: :twisted: :roll: 8)



saludos
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Re: El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor Alex » 01 Ene 2009, 21:36

Menudo tema. franc!! El articulo que nos has puesto es muy interesante y ademas de una dificultad nada despreciable: la dificultad de concebir el infinito. Es algo parecido a concebir un sistema de más de 4 dimensiones!!, pero que por suerte no se interpone en las matemáticas, tanto como en nuestras finitas mentes.

Yo personalmente, trato de concebir el infinito como lo hizo Bolzano, Cantor... con ayuda de los conjuntos. El infinito bajo mi punto de vista se parece al principio de Heisenmberg, la indeterminación surge cuando quieres medir!. El infinito es casi igual, se habla de infinito y casi todos tenemos en mente lo que es, el problema surge cuando alguien quiere medir el infinito. La respuesta de Bolzano sera siempre: "mas"

En cuanto a la propuesta de Collatz, tus conclusiones no son muy rigurosas, y en cuanto intentas medir viene el problema

Cuando dices 1/n siendo n el "conjunto de todos los numeros" no estas definiendo bien la propuesta, y seguramente esto, te lleva a conclusiones erroneas o a operaciones imposibles.

1º Hay que definir, sin duda alguna, el/los conjunto/s de números donde nos vamos a ceñir. Supongo que cuando dices "todos los numeros" te estas refiriendo al conjunto de los números Complejos, que realmente es el unico conjunto que contiene a todos los números. Pero como ese conjunto no es al que se refiere Collatz, pongamos que nos movemos en el conjunto de los numeros Naturales (N).Debemos ahora definir, como vamos a denominar a sus elementos y escogemos la letra "n" para ello, podriamos poner por ejemplo, que N = {n}, n= 1,2,3,... Pero debido al tipo de operación propuesta (1/n) vemos que el conjunto N se nos queda pequeño y no podriamos operar. Necesitamos otro conjunto mayor, ya que la división en los naturales es tarea ardua. :)

2º Debemos definir mas claramente la función que queremos evaluar. Podriamos definir una aplicación de N en R, mas o menos asi:

f: N--->R, n pertenece a N, x pertenece a R, (tomamos tambien el 0 como Real)

Se dice asi, que la función esta definida en el conjunto de los numeros naturales y sus valores los toma del conjunto de los numeros Reales. Por tanto x = f(n) y f(n)=1/n

Definido asi, vemos que 1/n nos dice que dividamos la unidad por un elemento del conjunto N, que puede ser cualquiera, desde el 1 hacia adelante... todo lo grande que quieras, pero ha de tener un valor, y aqui vemos que en cuanto elijas un valor para n, tienes un número finito y concreto... el infinito pierde su encanto.

2º Podriamos, a lo sumo determinar o estimar a priori, el recorrido de los valores de la division 1/n sin tener que dividir infinitas veces, y se llega a la conclusion de que los valores x, estarian comprendidos entre el 0 y el 1, Nos bastaría el segmento [0,1] de los números Reales, pero de ninguna manera 1/n=inf ni tan siquiera tiende a inf. 1/n --->0

Con todo Collatz solo se refiere a SUCESIONES, es decir a funciones definidas f: N-->N, es decir, funciiones definidas en los naturales y con valor en los naturales, en su propuesta. Tampoco sería cierto que 3n+1 = inf. por lo mismo que lo ya dicho. Pero si sería admisible la expresión: 3(+inf)+1 = +inf + 1 = +inf

Pero en matematicas se acepta infinito como animal de compañía, para completar el conjunto de los numeros Reales, mas por comodidad que por otra cosa, pero eso si todo con sus reglas para no desmadrarse:

-inf < +inf
(+inf) + (+inf) = +inf
(-inf) + (-inf) = -inf
(+inf)(+inf)=(-inf)(-inf)=+inf
(+inf)(-inf)=(-inf)(+inf)=-inf
Sin embargo, no estan definidas las operaciones (+inf) + (-inf) o la división (+inf)/(+inf)
Ademas, por definición cualquier numero real cumple: -inf < x < +inf

Saludos y ¡Feliz año a todos!

Edito para corregir un signo de las operaciones con infini8tos :) )
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Re: El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor franc » 01 Ene 2009, 22:19

Te estoy infinítamente agradecido. Si aplicamos Heisemberg a la frase, mi agradecimiento es indeterminado, siendo infinito, al medirlo podría ser poco o podría ser mucho, sin embargo la propia definición o concepto de la palabra infinítamente, nos hace ver en ella, en cierto modo al medirla con el sentido común, que mi agradecimiento es inmenso, siendo esto así, por lo tanto no puede darnos una medición de n como infinito un valor contradictorio con su propia definición, por lo que sigo pensando que mi exposición es, aunque no ortodoxa, sí de corrección lógica. :lol:


saludos
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Re: El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor Alex » 01 Ene 2009, 22:55

:multi: Ahora me has convencido!!! jajaja.

Saludos
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Re: El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor franc » 01 Ene 2009, 23:09

:lol: :lol: Una mentirilla piadosa para empezar el 2009? :vamp: :twisted:


saludos
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Re: El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor Guest » 02 Ene 2009, 11:09

franc escribió:

Después de lo leído me atrevo a decir que 1/n, siendo n el conjunto de todos los números, es igual a Imagen, con lo cual Imagen(n) = 1, ó 1/n (n)= 1, con lo que siendo n Imagen, 1/n = Imagen, Imagen(n) = 1, 1= Imagen.

Si lo aplicamos a collataz: 3n+1= Imagen, como Imagen igual a 1, entonces collatz es cierto,
porque Imagen/2 = Imagen, Imagen = 1. :lol: :lol: :twisted: :roll: 8)



saludos


Me maravilla, o estoy completamente obcecado, que Alex no te haya señalado la falacia última de tus sustituciones n, por & (ponlo horizontal, que mi teclado no lo contiene).

Según veo tu 1/n, debería ser = &^-1.

Y sino, ya me lo hareis ver. :lol: :lol:

Saludos del Abuelo. :D

Nota: el monigote que quiere reflejar el símbolo infinito, ha salido sin mi autorización. :lol: :lol:

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Re: El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor franc » 02 Ene 2009, 17:47

Te refieres a esto:

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Y no es lo mismo que esto tomando n como infinito?:

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saludos
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Re: El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor Guest » 02 Ene 2009, 19:04

franc escribió:Te refieres a esto:

ImagenImagen


Y no es lo mismo que esto tomando n como infinito:

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saludos



Alucino, franc. ¿Sabes lo de diálogo para Besugos?.Pues ahora nos está ocurriendo. O, al menos eso me parece.

Aquí efectivamente, es correcto lo que pones y es una perogrullada, ya sabes, a las que estamos acostumbrados, pero ¿tú crees que en el anterior mensaje dices lo mismo?.

Concedo que los símbolos no son ápice para desvirtuar la expresión, sin embargo 1/& no tiene como igualdad ni 1 ni & sino más bien un cero dicho tímidamente, porque, ya sabes deberíamos hablar tal como propones de series y entoces diríamos tendente a cero, pero nunca a 1.

Y sin guasa, jugar con series tendentes a infinito, mediante operaciones diversas con tendentes a infinitos o a ceros resultan siempre indeterminados. Otra cosa es jugar al prestidigitador, para entretener al personal. Si es este el caso :lol: :lol: , no me percaté.

De todas maneras, volveré a intentar entender lo que obviamente o tú escribiste erróneamente, o yo lo leí mal. Y como se le pasó por alto a Alex, me temo que sois dos contra uno (otra perogrullada), y disponeis el doble de probabilidades de acierto.

Saludos del Abuelo. :D

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Re: El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor franc » 02 Ene 2009, 19:20

Carlos, no me toques las palmas que me conozco :lol: :lol:
si somos 2 contra 1, siendo 1 igual a infinito, entonces estamos con fuerzas equilibradas, puesto que dos es una de las partes resultantes de dividir infinito entre 1, y cuyo resultado es infinito que incluye al 2 :lol: :lol: Y es que hay que empezar el año con buen humor :)


saludos
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Re: El infinito y resolución de Collatz

Mensajepor Guest » 02 Ene 2009, 19:22

Repito la parte de tus igualdades franc, por mí indescifrables, caso de que sean ciertas. :o


Después de lo leído me atrevo a decir que
1/n, siendo n el conjunto de todos los números, es igual a Imagen, con lo cual :

Imagen(n) = 1, ó

1/n (n)= 1, con lo que siendo

n Imagen,

1/n = Imagen,

Imagen(n) = 1,

1= Imagen.

He copiado de nuevo esto aquí, para ver si me lo detallas que ya digo: ¡ Alucino ! :oops:


Saludos del Abuelo. :D

Nota: Donde dice imagen tú pusiste el símbolo infinito, que ya ves el operador de mi ordenador (yo) se las desea para mostrar simbología sin Latex. :lol: :lol:

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