1 00:00:17,498 --> 00:00:19,767 מספרים הם משונים. 2 00:00:20,530 --> 00:00:22,925 הם אינם עצמים מוחשיים. 3 00:00:23,195 --> 00:00:28,535 איש לא התנגש במספר שתיים או נתקל במספר שלוש, 4 00:00:28,535 --> 00:00:31,385 אפילו לא המרצה המטורף שלכם למתמטיקה. 5 00:00:32,451 --> 00:00:35,974 הם גם אינם עצמים מנטליים. 6 00:00:35,974 --> 00:00:39,231 המחשבה על אהוביכם אינה אהוביכם, 7 00:00:39,231 --> 00:00:41,812 ככל שתרצו שזה יהיה כך. 8 00:00:41,812 --> 00:00:46,375 וגם המחשבה על המספר שלוש אינה המספר שלוש. 9 00:00:47,088 --> 00:00:50,718 המספרים גם לא קיימים במרחב או בזמן. 10 00:00:50,718 --> 00:00:55,027 אינכם מצפים למצוא את המספר שלוש בארון המטבח, 11 00:00:55,027 --> 00:00:57,040 ואין צורך לדאוג 12 00:00:57,040 --> 00:00:59,276 שהמספרים אולי לא היו קיימים פעם 13 00:00:59,276 --> 00:01:03,372 או שיום אחד יחדלו מלהתקיים. 14 00:01:03,372 --> 00:01:06,540 אבל למרות שהמספרים רחוקים מאד 15 00:01:06,541 --> 00:01:10,284 מן העולם המוכר של מחשבות ועצמים, 16 00:01:10,892 --> 00:01:14,455 יש להם קשר הדוק לעולם הזה, 17 00:01:14,455 --> 00:01:18,028 משום שאנו עושים דברים בעזרת המספרים. 18 00:01:18,028 --> 00:01:22,423 אנו סופרים בעזרתם, מודדים בעזרתם, 19 00:01:22,423 --> 00:01:26,570 אנו מנסחים בעזרתם את התיאוריות המדעיות שלנו. 20 00:01:27,205 --> 00:01:31,213 וזה הופך את זהותם למוזרה עוד יותר. 21 00:01:31,213 --> 00:01:35,897 איך ייתכן שהם כה מרוחקים מן העולם המוכר 22 00:01:35,897 --> 00:01:39,385 ועדיין כה קשורים אליו? 23 00:01:40,398 --> 00:01:45,952 בהרצאה זאת ברצוני להתייחס לשלוש השקפות על מהות המספרים, 24 00:01:45,952 --> 00:01:49,881 שפיתחו מתמטיקאים ופילוסופים 25 00:01:49,881 --> 00:01:55,900 בערך בסוף המאה ה-19 ותחילת המאה ה-20. 26 00:01:56,679 --> 00:02:00,492 כל ההשקפות האלה מניחות מראש שבמובן הצר של הדברים, 27 00:02:00,492 --> 00:02:05,490 איננו מונים דברים, אלא קבוצות של דברים. 28 00:02:05,490 --> 00:02:09,093 קבוצה היא פשוט דברים רבים, יהיו אשר יהיו, 29 00:02:09,093 --> 00:02:11,416 שנחשבים למספר בודד. 30 00:02:11,416 --> 00:02:18,909 למשל, קבוצת בקבוקי הבירה ששתיתם אמש. 31 00:02:19,683 --> 00:02:22,938 הבקבוקים מוכנסים לסוגריים האלה כדי לציין ש-6 הבקבוקים 32 00:02:22,938 --> 00:02:25,672 נחשבים לעצם אחד. 33 00:02:25,672 --> 00:02:31,652 וישנה הקבוצה שכוללת את 2 חיות המחמד שלכם, פידו ופליקס. 34 00:02:33,402 --> 00:02:38,203 או קבוצה שכוללת את כל המספרים הטבעיים, 35 00:02:38,203 --> 00:02:40,245 והם מוכנסים לקבוצת הענק הזו: 36 00:02:40,245 --> 00:02:42,715 0, 1, 2, 3, 4 וכן הלאה. 37 00:02:44,234 --> 00:02:49,002 כלומר, כשאנו מונים, אנו מייחסים מספר לקבוצה 38 00:02:49,362 --> 00:02:52,166 כשמדובר בבקבוקי הבירה, את המספר 6, 39 00:02:52,166 --> 00:02:55,775 בהנחה שאינכם שתויים מכדי למנותם. 40 00:02:56,845 --> 00:02:59,561 כשמדובר בחיות המחמד, המספר הוא 2. 41 00:03:00,251 --> 00:03:04,667 וכשמדובר במספרים הטבעיים, שנחשבים חלק מקבוצה גדולה אחת, 42 00:03:04,667 --> 00:03:07,001 זה יהיה מספר אינסופי כלשהו. 43 00:03:07,871 --> 00:03:12,098 ההשקפה הראשונה שברצוני לבחון, בנוגע לטיבם של המספרים 44 00:03:12,098 --> 00:03:16,602 פותחה באופן נפרד ע"י שני פילוסופים דגולים של המתמטיקה, 45 00:03:16,602 --> 00:03:19,522 גוטלוב פרגה וברטרנד ראסל. 46 00:03:19,522 --> 00:03:22,950 שני האנשים האלה היו שונים מאד זה מזה. 47 00:03:24,010 --> 00:03:27,082 ראסל הגיע מהאריסטוקרטיה האנגלית, 48 00:03:27,082 --> 00:03:30,115 ופרגה - מהמעמד הבינוני הנינוח בגרמניה. 49 00:03:31,089 --> 00:03:34,213 ראסל היה ליברל לוחמני; 50 00:03:35,233 --> 00:03:38,360 פרגה, לצערי, היה מראשוני הנאצים. 51 00:03:39,334 --> 00:03:45,479 לראסל היו ארבע נשים ואינספור פילגשים; 52 00:03:45,479 --> 00:03:47,300 פרגה היה נשוי לאישה אחת, 53 00:03:47,300 --> 00:03:52,532 וככל שידוע לי, נהנה מחיי-נישואין מאושרים ורגועים. 54 00:03:53,160 --> 00:03:55,606 אך למרות ההבדלים האלה, 55 00:03:55,606 --> 00:03:58,679 היתה להם אותה השקפה על טיבם של המספרים. 56 00:03:59,391 --> 00:04:00,709 ומה היתה ההשקפה? 57 00:04:00,709 --> 00:04:04,094 ניקח לדוגמה את המספר 2. 58 00:04:04,094 --> 00:04:09,122 ניתן להשתמש ב-2 כדי למספר כל קבוצה כפולה, או זוג. 59 00:04:09,124 --> 00:04:15,554 למשל, כדי למספר את הקבוצה שעליה נמנים פרגה וראסל, 60 00:04:15,554 --> 00:04:18,038 או למספר את הקבוצה שכוללת 61 00:04:18,038 --> 00:04:22,225 את חיות המחמד שלכם, פידו ופליקס, 62 00:04:23,176 --> 00:04:25,502 או להשתמש בו כדי למספר 63 00:04:25,502 --> 00:04:29,250 שתי עריו המפורסמות של דיקנס, לונדון ופריז. 64 00:04:29,250 --> 00:04:32,348 התעקשתי שלונדון תהיה כאן ראשונה. 65 00:04:32,348 --> 00:04:33,644 [צחוק] 66 00:04:35,044 --> 00:04:38,182 הרעיון של ראסל ופרגה 67 00:04:38,182 --> 00:04:42,980 היה להציב את כל הזוגות האלה בקבוצה גדולה אחת. 68 00:04:42,980 --> 00:04:47,220 אנו עורמים את כולם בקבוצה גדולה אחת שמקבלת את המספר 2. 69 00:04:47,220 --> 00:04:50,228 כלומר, המספר 2 הוא קבוצה של קבוצות, 70 00:04:50,538 --> 00:04:55,365 וקבוצות אלה הן כל הזוגות שניתן למנות במספר 2. 71 00:04:55,365 --> 00:04:57,654 בדומה לכך, עבור כל יתר המספרים, 72 00:04:57,654 --> 00:05:00,096 המספר 3 יציין קבוצה של כל השלישיות, 73 00:05:00,096 --> 00:05:03,844 המספר 4 יציין קבוצה של כל הרביעיות, וכן הלאה. 74 00:05:04,424 --> 00:05:07,172 תיאוריה פשוטה ויפה. 75 00:05:07,936 --> 00:05:11,744 למרבה הצער, היא הובילה לסתירה. 76 00:05:12,516 --> 00:05:15,526 לא אוכל לתת לכם כאן הדגמה של הסתירה, 77 00:05:15,526 --> 00:05:18,743 אבל אוכל לתת לכם מושג איך היא התעוררה. 78 00:05:19,788 --> 00:05:24,828 ודאי תזכרו שהמספר 2 ציין את קבוצת כל הזוגות, 79 00:05:24,828 --> 00:05:27,058 כל הזוגות של כל דבר, 80 00:05:27,058 --> 00:05:33,138 ובפרט, זוגות שהכילו בעצמם את המספר 2. 81 00:05:33,914 --> 00:05:35,823 הבה נתבונן בזוג כזה, 82 00:05:35,823 --> 00:05:39,166 שמכיל את המספר 2 ואת המספר 1. 83 00:05:39,166 --> 00:05:40,709 והזוג הזה, 84 00:05:41,859 --> 00:05:45,853 הזוג של 1 -2, נכלל בעצמו במספר 2, 85 00:05:45,853 --> 00:05:49,222 ואז המספר 2 יכיל את עצמו, 86 00:05:50,032 --> 00:05:52,538 וזה נראה בלתי-אפשרי. 87 00:05:53,308 --> 00:05:55,209 לשם המחשה: 88 00:05:55,209 --> 00:06:00,292 דמיינו נחש רעב מאד שמנסה לאכול את זנבו הוא. 89 00:06:00,622 --> 00:06:03,288 אולי הוא יצליח בכך -- 90 00:06:03,288 --> 00:06:06,737 -- זהו האיור הכי טוב שהצלחנו למצוא -- 91 00:06:06,737 --> 00:06:09,315 דוחה, אבל עדיין ניתן לביצוע. 92 00:06:09,315 --> 00:06:10,769 [צחוק] 93 00:06:10,769 --> 00:06:14,202 אך כעת דמיינו שהנחש כה רעב, 94 00:06:14,202 --> 00:06:18,025 עד שהוא מנסה לאכול את עצמו בשלמותו. 95 00:06:18,735 --> 00:06:20,675 זה בהחלט בלתי-אפשרי, 96 00:06:20,675 --> 00:06:26,014 כי אז קיבת הנחש תימצא בתוך קיבתו. 97 00:06:26,014 --> 00:06:29,038 וזה מה שקורה עם המספר 2. 98 00:06:29,038 --> 00:06:35,142 המספר 2, כפי שאתם רואים, נמצא כולו בתוך עצמו. 99 00:06:36,292 --> 00:06:38,141 איך אפשר היה לפתור זאת? 100 00:06:39,101 --> 00:06:43,694 למתמטיקאי ג'ון פון נוימן היה פתרון מבריק. 101 00:06:44,484 --> 00:06:48,470 פון נוימן היה אולי אחד המתמטיקאים המגוונים ביותר 102 00:06:48,470 --> 00:06:50,156 שחי אי-פעם. 103 00:06:50,156 --> 00:06:54,315 הוא סייע לפיתוח תורת המשחקים והמחשב המודרני. 104 00:06:55,234 --> 00:06:58,459 הוא היה עילוי, 105 00:06:58,459 --> 00:07:01,464 והיה בעל כישורי חישוב מדהימים. 106 00:07:02,374 --> 00:07:04,581 ומה היה הפתרון שלו? 107 00:07:04,581 --> 00:07:05,661 הנה הוא. 108 00:07:05,661 --> 00:07:07,206 הוא אמר: "ובכן, 109 00:07:07,206 --> 00:07:13,051 "במקום לקבוע שהמספר 2 יציין את קבוצת כל הזוגות, 110 00:07:13,481 --> 00:07:16,478 "תקבעו שהוא יהיה זוג ייחודי." 111 00:07:16,478 --> 00:07:18,553 ואיזה זוג זה יהיה? 112 00:07:18,553 --> 00:07:24,043 הוא הציע שהמספר 2 יהיה הקבוצה של קודמיו. 113 00:07:24,043 --> 00:07:28,827 למספר 2 קודמים שניים: 0 ו-1, 114 00:07:28,827 --> 00:07:34,831 ושני אלה יהוו קבוצה שעליה נמנים ה-0 וה-1. 115 00:07:34,831 --> 00:07:37,984 אבל אלה עדיין מספרים; 0 ו-1. 116 00:07:37,984 --> 00:07:42,752 ובכן, 0 מהווה קבוצה של קודמיו. 117 00:07:42,752 --> 00:07:45,866 ל-0 אין מספרים קודמים, לכן הוא מכונה "קבוצה ריקה," 118 00:07:45,866 --> 00:07:48,103 קבוצה ללא איברים. 119 00:07:48,103 --> 00:07:52,778 ול-1 יש מספר קודם אחד: 0. 120 00:07:52,778 --> 00:07:57,268 כלומר, 1 הוא קבוצה שרק ה-0 נמנה עליה. 121 00:07:57,275 --> 00:08:01,731 בכך הגדרנו את ה-2, ה-1 וה-0. 122 00:08:01,731 --> 00:08:05,679 אם נצרף את ההגדרות הללו, נקבל את הקבוצה... 123 00:08:05,679 --> 00:08:10,110 המספר 2 הוא קבוצה שעליה נמנות הקבוצה הריקה, 124 00:08:10,110 --> 00:08:11,846 שהיא המספר 0, 125 00:08:11,846 --> 00:08:16,423 והקבוצה שעליה נמנה מספר יחיד: 1. 126 00:08:17,359 --> 00:08:21,966 וזה, אליבא דפון נוימן, הוא המספר 2. 127 00:08:21,966 --> 00:08:24,297 אלה הקבוצות שמתחתיו. 128 00:08:25,107 --> 00:08:27,205 - קבוצות, לא צבים - 129 00:08:27,205 --> 00:08:29,983 וכך מצליחים להגיע עד לתחתית. 130 00:08:31,183 --> 00:08:33,890 ובדומה לכך, בכל יתר המספרים, 131 00:08:33,890 --> 00:08:37,159 המספר 3 הוא מורכב יותר, וכן הלאה. 132 00:08:38,209 --> 00:08:42,954 זיכרו שההשקפה של פרגה-ראסל הולידה מפלצות. 133 00:08:42,954 --> 00:08:46,000 כאן כבר אין לנו מפלצת; 134 00:08:46,000 --> 00:08:47,939 המפלצת הפכה למלאך, 135 00:08:47,939 --> 00:08:50,790 כי למרות שהמספר 2 מכיל מספרים אחרים, 136 00:08:50,790 --> 00:08:53,117 הוא אינו מכיל את עצמו. 137 00:08:53,995 --> 00:08:57,901 אפשר לומר שהמפלצת טורפת תמיד מפלצת קטנה ממנה. 138 00:08:58,906 --> 00:09:00,781 היא לא נתקלת בעצמה. 139 00:09:00,781 --> 00:09:05,743 השקפה זו מקובלת על רוב הפילוסופים והמתמטיקאים של ימינו, 140 00:09:05,743 --> 00:09:08,369 אבל גם בה יש קשיים. 141 00:09:08,809 --> 00:09:11,039 קושי אחד שמטריד אותי במיוחד 142 00:09:11,039 --> 00:09:14,340 היא שאין שום דבר מיוחד במספר 2. 143 00:09:14,340 --> 00:09:19,338 אנו רוצים שהמספר 2 יהיה המשותף לכל הזוגות, 144 00:09:20,022 --> 00:09:25,253 אבל מספר 2 של פון נוימן הוא רק זוג אחד מני רבים, 145 00:09:25,253 --> 00:09:26,695 ואין שום דרך מיוחדת 146 00:09:26,695 --> 00:09:30,691 שבה לזוג הזה יהיה מה שמשותף לכל הזוגות. 147 00:09:31,694 --> 00:09:34,227 כך שזה לא מייחד את המספר 2; 148 00:09:34,227 --> 00:09:36,800 זהו רק זוג אחד מני רבים. 149 00:09:37,200 --> 00:09:42,508 כעת אנו מגיעים להשקפה הסופית, והיא הכי אהובה עלי. 150 00:09:44,752 --> 00:09:49,742 מדובר בהשקפה שבאופן כללי זוכה לזלזול או התעלמות 151 00:09:49,742 --> 00:09:52,424 מצד הפילוסופים והמתמטיקאים של ימינו. 152 00:09:52,424 --> 00:09:58,435 היא פותחה ע"י גאורג קנטור בסוף המאה ה-19. 153 00:09:59,406 --> 00:10:04,115 קנטור היה איש אשכולות, 154 00:10:04,815 --> 00:10:08,024 כנר מבריק 155 00:10:11,104 --> 00:10:16,260 בעל תחומי עניין רבים שהשתרעו מדת ועד ספרות. 156 00:10:17,444 --> 00:10:20,911 אבל הוא נודע יותר מכל בשל "תיאוריית המספר האינסופי" שלו. 157 00:10:21,631 --> 00:10:25,540 קנטור רצה למנות לא רק אוספים סופיים -- 158 00:10:25,540 --> 00:10:29,430 -- אני יודע שיש כאן הרבה אנשים, אבל זה עדיין מספר סופי -- 159 00:10:29,430 --> 00:10:32,100 לא רק את האוספים הסופיים, כמו מספר הנוכחים כאן, 160 00:10:32,100 --> 00:10:36,180 או את מספר השמשות בשביל החלב, 161 00:10:36,180 --> 00:10:39,403 אלא גם למנות אוספים אינסופיים, 162 00:10:39,403 --> 00:10:44,332 כמו אוסף כל המספרים הטבעיים או אוסף כל הנקודות במרחב. 163 00:10:45,456 --> 00:10:50,288 ולשם כך הוא ניסה לפתח תיאוריה כללית של המספר. 164 00:10:51,342 --> 00:10:53,467 ומה היתה השקפתו? 165 00:10:53,467 --> 00:10:55,816 נתבונן שוב במספר 2. 166 00:10:55,816 --> 00:10:59,699 הבה ניקח שני עצמים, פידו ופליקס. 167 00:11:00,259 --> 00:11:01,613 קנטור אמר: 168 00:11:01,613 --> 00:11:08,035 "נשלול משני עצמים אלה את כל המאפיינים המבדילים שלהם 169 00:11:08,495 --> 00:11:11,699 "פרט להיותם נבדלים זה מזה." 170 00:11:11,699 --> 00:11:14,443 כלומר, נסלק את הפרווה שלהם 171 00:11:14,443 --> 00:11:17,787 ואת בשרם ודמם, 172 00:11:17,787 --> 00:11:22,062 עד שיישארו לנו שני עצמים עירומים, 173 00:11:22,062 --> 00:11:25,479 מה שהוא כינה: "יחידות ללא שום מאפיינים מבדילים." 174 00:11:25,479 --> 00:11:28,207 אני מקווה שאין ביניכם אוהבי חיות. 175 00:11:28,207 --> 00:11:32,743 בכל אופן, זה מה שקורה לחיות מחמד כשקנטור תופס אותן. 176 00:11:33,973 --> 00:11:36,205 אז מה הן היחידות האלה? 177 00:11:36,205 --> 00:11:40,032 קחו לדוגמה את שני הדולרים שבחשבון הבנק שלכם -- 178 00:11:40,032 --> 00:11:43,497 -- אני מקווה שנותרו לכם 2 דולר אחרי ששילמתם את דמי הכניסה -- 179 00:11:43,497 --> 00:11:47,362 שני הדולרים האלה אינם ייחודיים, 180 00:11:47,362 --> 00:11:49,602 אבל כשאתם ניגשים לכספומט, 181 00:11:49,602 --> 00:11:52,753 אתם יכולים לרכוש אותם תמורת שני דולרים. 182 00:11:52,753 --> 00:11:55,009 כלומר, אין בהם כל דבר מיוחד, 183 00:11:55,009 --> 00:11:57,653 אבל ניתן לפדות אותם תמורת שני דולרים אחרים. 184 00:11:57,653 --> 00:11:59,700 כאלה הן היחידות של קנטור. 185 00:11:59,700 --> 00:12:03,812 כשאתם ניגשים לכספומט של קנטור כדי לפדות את היחידות שלכם, 186 00:12:03,812 --> 00:12:06,593 אתם מקבלים שני עצמים כלשהם. 187 00:12:06,593 --> 00:12:08,871 זאת מכונת ההגרלות האולטימטיבית. 188 00:12:09,633 --> 00:12:12,145 הרעיון של קנטור היה זה: 189 00:12:12,145 --> 00:12:17,090 משתמשים במספר 2 לציון הקבוצה של 2 היחידות האלה. 190 00:12:17,090 --> 00:12:19,230 כלומר, אנו לוקחים את 2 היחידות האלה, 191 00:12:19,230 --> 00:12:22,359 שניתן היה לגזור מכל 2 עצמים שהם, 192 00:12:22,359 --> 00:12:26,892 והמספר 2 הוא הקבוצה של 2 היחידות האלה. 193 00:12:27,322 --> 00:12:29,018 וכך עבור כל יתר המספרים, 194 00:12:29,018 --> 00:12:31,411 המספר 3 יהיה הקבוצה של 3 יחידות, 195 00:12:31,411 --> 00:12:33,811 וכן הלאה וכן הלאה. 196 00:12:33,811 --> 00:12:37,002 אז יש לנו 3 השקפות. 197 00:12:37,002 --> 00:12:38,808 ההשקפה של פרגה-ראסל, 198 00:12:38,808 --> 00:12:42,193 שקובעת שהמספר 2 הוא קבוצת כל הזוגות, 199 00:12:42,193 --> 00:12:44,043 ההשקפה של פון נוימן, 200 00:12:44,043 --> 00:12:47,976 שקובעת שהמספר 2 הוא קבוצה שעליה נמנים 0 ו-1, 201 00:12:47,976 --> 00:12:51,781 וההשקפה של קנטור, 202 00:12:51,781 --> 00:12:55,447 שקובעת ש-2 הוא קבוצה של 2 יחידות. 203 00:12:55,447 --> 00:12:58,940 ההשקפה של פרגה-ראסל מולידה מפלצות, 204 00:13:00,550 --> 00:13:02,433 כך שלא נוכל לקבלה. 205 00:13:02,853 --> 00:13:05,927 ההשקפה של פון נוימן אינה מסבירה היטב 206 00:13:05,927 --> 00:13:09,890 מדוע המספר 2 משותף לכל הזוגות. 207 00:13:11,005 --> 00:13:15,178 ההשקפה של קנטור חפה מכל הקשיים האלה. 208 00:13:15,178 --> 00:13:18,907 היא לא מולידה מפלצות כי המספר 2 מכיל רק יחידות; 209 00:13:18,907 --> 00:13:21,752 הוא עצמו אינה מכילה את המספר 2. 210 00:13:21,752 --> 00:13:25,097 והוא בבירור משותף לכל הזוגות, 211 00:13:25,097 --> 00:13:28,137 משום שהוא נגזר מתהליך זה של הפשטה, 212 00:13:28,137 --> 00:13:30,897 או התפשטות, מכל זוג שהוא. 213 00:13:33,000 --> 00:13:36,872 אז תודות לקנטור, היום אנו יודעים מהם מספרים. 214 00:13:37,735 --> 00:13:38,804 תודה לכם. 215 00:13:38,804 --> 00:13:42,290 [מחיאות כפיים]