无穷 · 部分等于整体

📐 数学陷阱 稀有 第 3 / 16 张

自然数 1,2,3… 和偶数 2,4,6… 可以一一配对,所以按集合论,它们「一样多」。

一个问题

所有偶数和所有自然数,哪个更多?

  1. 自然数更多
  2. 偶数更多
  3. 一样多✓ 正确答案
  4. 无法比较
为什么是这个答案 无限集合的「大小」看能否一一对应,而不是「能不能装得下」——这是无限与有限最反直觉的分界。

再多讲一点

「一样多」在无限集合里的定义是:能否建立一一对应。自然数与偶数可以配对——1 对 2、2 对 4、3 对 6,每个自然数都唯一对应一个偶数,反之亦然。所以按集合论的基数定义,两者大小相同,都记为 ℵ₀(阿列夫零)。这跟有限集合的直觉完全不同。

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