Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Шексіз бөліну философияда, физикада, экономикада, тәртіп теориясында (математиканың бір саласы) және ықтималдық теориясында (математиканың бір саласы) әртүрлі түрінде кездеседі. Материяның, кеңістіктің, уақыттың, ақшаның немесе континуум сияқты абстрактты математикалық объектілердің шексіз бөліну мүмкіндігі немесе оның болмауы туралы сөз қозғауға болады.
Infinite divisibility arises in different ways in philosophy, physics, economics, order theory (a branch of mathematics), and probability theory (also a branch of mathematics). One may speak of infinite divisibility, or the lack thereof, of matter, space, time, money, or abstract mathematical objects such as the continuum.
Философияда
Батыс дәстүріндегі идеяның бастауы біздің заманымыздан бұрынғы 5 ғасырға дейін жетеді, ежелгі грек философы Демокрит және оның ұстазы Левкипптен басталады. Олар материяның сезімдермен қабылданатын шектен тыс бөлінуге болатынын теориялық тұрғыда қарастырды, соңында бөлінбейтін атомға дейін жетеді. Үнді философы Махарши Канада да атомдық теорияны ұсынды, бірақ бұл философтың қандай дәуірде өмір сүргені туралы нақты мәлімет жоқ, б.з.д. 6 ғасыр мен 2 ғасыр аралығында болған деген болжам бар. Шамамен б.з.д. 500 жылы ол материяны (падарт) бөліп, одан кішірек және кішірек бөлшектер алуға болатынын айтты. Соңында, одан әрі бөлуге болмайтын ең кішкентай бөлшектерге жететін уақыт келеді. Ол осы бөлшектерді Парману деп атады. Тағы бір үнді философы Пакудха Катяяма осы ілімді кеңейтіп, бұл бөлшектер әдетте бірігіп, түрлі материя түрлерін құрайды деді. Атомизм Платонның «Тимей» диалогында зерттелген. Аристотель ұзындық пен уақыттың шексіз бөлінетінін дәлелдеп, атомизмді жоққа шығарды. Эндрю Пайл өзінің «Атомизм және оның сыншылары» атты кітабының алғашқы беттерінде шексіз бөлінуді түсіндіреді. Ол шексіз бөлінудің мысалы ретінде алма сияқты бір нәрсені шексіз рет бөлуге болатынын, бірақ оны ешқашан нүктеге немесе кез келген атомға дейін бөлуге болмайтынын көрсетеді. Көптеген философтар шексіз бөлінудің шексіз көп нысандар жиынтығын (шектен тыс бөлінулер болғандықтан, шексіз нысандар жиынтығы болуы керек) немесе (сирек жағдайларда) нүктелік өлшемдегі нысандарды, немесе екеуін де қамтитынын айтады. Пайл шексіз бөлінетін кеңейтімдердің математикасы осылардың ешқайсысын қамтымайды, яғни шексіз бөлінулер бар, бірақ нысандардың саны шекті және олар ешқашан нүктелік өлшемнен кем элементтерге бөлінбейді деп мәлімдейді. Зенон жебе бір сәтте осында, қозғалмай тұрса, кейін басқа жерде, қозғалмай тұрса, қалай қозғала алады деп сұрақ қойды. Алайда, Зенонның ойлары дұрыс емес, өйткені ол егер әрбір нысан тең кеңістікті алып жатса, қозғалыстағы нысан да әрқашан осындай кеңістікті алып жатса, ұшатын жебе қозғалмайды деді. Бұл жалған, себебі уақыт басқа шамалар сияқты, бөлінбейтін сәттерден тұра алмайды. Альфред Норт Уайтхед Зенонның ұшатын жебе туралы парадоксына жауап беріп былай деді: «Егер әрбір келесі әрекет азаятын қатарда болса, шекті уақыт ішінде шексіз көп әрекеттер орын алуы мүмкін».
The origin of the idea in the Western tradition can be traced to the 5th century BCE starting with the Ancient Greek pre Socratic philosopher Democritus and his teacher Leucippus, who theorized matter's divisibility beyond what can be perceived by the senses until ultimately ending at an indivisible atom. The Indian philosopher, Maharshi Kanada also proposed an atomistic theory, however there is ambiguity around when this philosopher lived, ranging from sometime between the 6th century to 2nd century BCE. Around 500 BC, he postulated that if we go on dividing matter (padarth), we shall get smaller and smaller particles. Ultimately, a time will come when we shall come across the smallest particles beyond which further division will not be possible. He named these particles Parmanu. Another Indian philosopher, Pakudha Katyayama, elaborated this doctrine and said that these particles normally exist in a combined form which gives us various forms of matter. Atomism is explored in Plato's dialogue Timaeus. Aristotle proves that both length and time are infinitely divisible, refuting atomism. Andrew Pyle gives a lucid account of infinite divisibility in the first few pages of his Atomism and its Critics. There he shows how infinite divisibility involves the idea that there is some extended item, such as an apple, which can be divided infinitely many times, where one never divides down to point, or to atoms of any sort. Many philosophers claim that infinite divisibility involves either a collection of an infinite number of items (since there are infinite divisions, there must be an infinite collection of objects), or (more rarely), point sized items, or both. Pyle states that the mathematics of infinitely divisible extensions involve neither of these — that there are infinite divisions, but only finite collections of objects and they never are divided down to point extension less items. Zeno questioned how an arrow can move if at one moment it is here and motionless and at a later moment be somewhere else and motionless. Zeno's reasoning, however, is fallacious, when he says that if everything when it occupies an equal space is at rest, and if that which is in locomotion is always occupying such a space at any moment, the flying arrow is therefore motionless. This is false, for time is not composed of indivisible moments any more than any other magnitude is composed of indivisibles.|Aristotle|Physics VI:9, 239b5
In reference to Zeno's paradox of the arrow in flight, Alfred North Whitehead writes that "an infinite number of acts of becoming may take place in a finite time if each subsequent act is smaller in a convergent series":|A. N. Whitehead|Process and Reality
Кванттық физикада
Кванттық механика ашылғанға дейін, материяның шексіз бөліне алатыны және оны шексіз кішкентай бөліктерге бөлуге болатыны туралы сұрақтардың арасында ешқандай айырмашылық жасалмайтын еді. Осы себепті, грекше "атомос" (ἄτομος) сөзі, мағынасы "бөлінбейтін", әдетте "бөлшектелмейтін" деп аударылады. Ал қазіргі заманғы атом, шындығында, бөліне алатын болса да, ол іс жүзінде бөлінбейтін: кеңістіктің мұндай бөлінуі жоқ, оның бөліктері атомның материалдық бөліктеріне сәйкес келеді. Басқаша айтқанда, материяның кванттық-механикалық сипаттамасы «форма бойынша кесу» (cookie cutter) парадигмасына сәйкес келмейді. Бұл материяның бөлінуі туралы ежелгі мәселеге жаңаша түсінік береді. Материалдық объектінің көптігі – оның бөліктерінің саны – шекаралық беттердің емес, ішкі кеңістіктік қатынастардың (бөліктер арасындағы салыстырмалы орналасулардың) болуына байланысты, ал олардың нақты мәндері жоқ. Стандартты модельге сәйкес, атомды құрайтын бөлшектер – кварктар мен электрондар – нүктелік бөлшектер болып табылады: олар кеңістікке иеленбейді. Атомның кеңістікке ие болуын қамтамасыз ететін нәрсе – кеңістікте "жайылған" және одан кішкентай бөліктерге бөліне алатын "зат" емес, оның ішкі кеңістіктік қатынастарының белгісіздігі. Физикалық кеңістік көбінесе шексіз бөлінетін деп есептеледі: кеңістіктегі кез келген аймақты, оның қаншалықты кішкентай болғанына қарамастан, одан әрі бөлуге болады деп саналады. Уақыт да солай, шексіз бөлінетін болып есептеледі. Алайда, физикадағы қазіргі ең қабылданған теория – Стандартты модельге сәйкес, бір қашықтық (Планк ұзындығы деп аталады, 1.616229(38)×10−35 метр, кванттық теорияның негізін қалаушылардың бірі Макс Планктың құрметіне аталған) және, демек, уақыт аралығы (жарық осы қашықтықты вакуумда жүріп өтуге жұмсайтын уақыт, 5.39116(13)×10−44 секунд, Планк уақыты деп белгілі) бар, онда Стандартты модельдің күші жойылатыны күтіледі – бұл, тиімді түрде, мағыналы мәлімдемелер жасауға болатын ең кішкентай физикалық масштабқа айналады. Кеңістік-уақыттың және фундаменталды бөлшектердің физикалық мінез-құлқын одан да кішкентай қашықтықтарда болжау үшін, кванттық механика мен жалпы салыстырмалылық теориясының бұрын үйлеспейтін теорияларын біріктіретін кванттық гравитацияның жаңа теориясы қажет.
Until the discovery of quantum mechanics, no distinction was made between the question of whether matter is infinitely divisible and the question of whether matter can be cut into smaller parts ad infinitum. As a result, the Greek word átomos (ἄτομος), which literally means "uncuttable", is usually translated as "indivisible". Whereas the modern atom is indeed divisible, it actually is uncuttable: there is no partition of space such that its parts correspond to material parts of the atom. In other words, the quantum mechanical description of matter no longer conforms to the cookie cutter paradigm. This casts fresh light on the ancient conundrum of the divisibility of matter. The multiplicity of a material object—the number of its parts—depends on the existence, not of delimiting surfaces, but of internal spatial relations (relative positions between parts), and these lack determinate values. According to the Standard Model of particle physics, the particles that make up an atom—quarks and electrons—are point particles: they do not take up space. What makes an atom nevertheless take up space is not any spatially extended "stuff" that "occupies space", and that might be cut into smaller and smaller pieces, but the indeterminacy of its internal spatial relations. Physical space is often regarded as infinitely divisible: it is thought that any region in space, no matter how small, could be further split. Time is similarly considered as infinitely divisible. However, according to the best currently accepted theory in physics, The Standard Model, there is a distance (called the Planck length, 1.616229(38)×10−35 metres, named after one of the fathers of Quantum Theory, Max Planck) and therefore a time interval (the amount of time which light takes to traverse that distance in a vacuum, 5.39116(13) × 10−44 seconds, known as the Planck time) at which the Standard Model is expected to break down – effectively making this the smallest physical scale about which meaningful statements can be currently made. To predict the physical behaviour of space time and fundamental particles at smaller distances requires a new theory of Quantum Gravity, which unifies the hitherto incompatible theories of Quantum Mechanics and General Relativity.
Экономика саласында
Бір доллар немесе бір евро 100 центке бөлінеді; төлем тек центтермен жүзеге асырылуы мүмкін. Газ бензин сияқты кейбір тауарлардың бағасы галонға немесе литрге центтің ондық бөлігімен көрсетілуі жиі кездеседі. Егер бензиннің бағасы бір галонға 3,979 доллар болса және 10 галон сатып алынса, онда "артық" 9/10 цент он есеге дейін жетеді: "артық" 9 цент, сондықтан осы жағдайда бір цент төленеді. Ақша нақты сандар жүйесіне негізделгендіктен, оны шексіз бөлуге болады. Дегенмен, қазіргі заманғы монеталар бөлінбейді (бұрынғыда кейбір монеталар әрбір операция кезінде өлшеніп, кез келген шексіз дәлдікпен бөлінетін болып есептелген). Әрбір операциядағы белгілі бір дәлдік пайдасыз, себебі осындай шағын сомалар адамдар үшін маңызсыз. Баға неғұрлым жоғары болса, дәлдік соғұрлым маңызды болуы мүмкін. Мысалы, бір миллион акция сатып алғанда, сатып алушы мен сатушы центтің ондық бөлігіне дейін баға айырмашылығына қызығушылық танытуы мүмкін, бірақ бұл тек қана таңдау. Бизнес өлшемдері мен таңдауларындағы барлық басқа да нәрселер тараптардың қызығушылығына қарай осылай бөлінеді. Мысалы, қаржылық есептер жылдық, тоқсандық немесе айлық түрде ұсынылуы мүмкін. Кейбір бизнес-менеджерлер ақша ағыны туралы есептерді күніне бірнеше рет жүргізеді. Уақытты шексіз бөлуге болса да, бағалы қағаздар бағасы туралы деректер дискретті уақыт аралықтарында ұсынылады. Мысалы, 1920 жылдардағы акция бағаларының тізімдерін қарасақ, бағаларды күннің соңында табуға болады, бірақ сағат 12:47-ден кейін үш жүзден бір секундта емес. Дегенмен, жаңа әдіс теориялық тұрғыдан екі есе жылдамдықпен деректерді ұсынуы мүмкін, бұл деректерді ұсыну жылдамдығын одан әрі арттыруға кедері келтірмейді. Парадоксалды болғанымен, қаржы нарықтарына қолданылатын техникалық математика, егер шексіз бөлінетін уақыт жуықтау ретінде қолданылса, көбінесе қарапайым болады. Мұндай жағдайларда да жұмыс істеу үшін белгілі бір дәлдік таңдалады және өлшемдер осы жуықтауға дейін дөңгелектенеді. Адамдардың өзара әрекеттесуі тұрғысынан ақша мен уақыт бөлінеді, бірақ одан әрі бөлудің қажеті болмайтын нүктеге дейін ғана, ал бұл нүктені дәл анықтау мүмкін емес.
One dollar, or one euro, is divided into 100 cents; one can only pay in increments of a cent. It is quite commonplace for prices of some commodities such as gasoline to be in increments of a tenth of a cent per gallon or per litre. If gasoline costs $3.979 per gallon and one buys 10 gallons, then the "extra" 9/10 of a cent comes to ten times that: an "extra" 9 cents, so the cent in that case gets paid. Money is infinitely divisible in the sense that it is based upon the real number system. However, modern day coins are not divisible (in the past some coins were weighed with each transaction, and were considered divisible with no particular limit in mind). There is a point of precision in each transaction that is useless because such small amounts of money are insignificant to humans. The more the price is multiplied the more the precision could matter. For example, when buying a million shares of stock, the buyer and seller might be interested in a tenth of a cent price difference, but it's only a choice. Everything else in business measurement and choice is similarly divisible to the degree that the parties are interested. For example, financial reports may be reported annually, quarterly, or monthly. Some business managers run cash flow reports more than once per day. Although time may be infinitely divisible, data on securities prices are reported at discrete times. For example, if one looks at records of stock prices in the 1920s, one may find the prices at the end of each day, but perhaps not at three hundredths of a second after 12:47 PM. A new method, however, theoretically, could report at double the rate, which would not prevent further increases of velocity of reporting. Perhaps paradoxically, technical mathematics applied to financial markets is often simpler if infinitely divisible time is used as an approximation. Even in those cases, a precision is chosen with which to work, and measurements are rounded to that approximation. In terms of human interaction, money and time are divisible, but only to the point where further division is not of value, which point cannot be determined exactly.
Рет теориясы бойынша
Рационалды сандар өрісінің шексіз бөлінетін (яғни, реттік теория бойынша тығыз) болуы, кез келген екі рационалды санның арасында тағы бір рационалды сан бар екенін білдіреді. Керісінше, бүтін сандар сақинасы шексіз бөлінбейді. Шексіз бөліну, олқылықтың болмауын білдірмейді: рационалды сандар ең үлкен шекке ие емес. Яғни, егер рационалды сандарды екі бос емес жиынға – A және B жиындарына бөлсек, мұнда A жиынына белгілі бір иррационалды саннан (мысалы, π) кіші рационалды сандардың барлығы, ал B жиынына одан үлкен рационалды сандардың барлығы енетін болса, онда A жиынында ең үлкен элемент болмайды, ал B жиынында ең кіші элемент болмайды. Шынайы сандар өрісі, керісінше, шексіз бөлінеді және олқылықсыз. Кез келген сызықтық реттелген жиын, егер ол шексіз бөлінетін және олқылықсыз болса, және бірден көп элементтен тұрса, санаусыз шексіз болады. Дәлел үшін Кантордың алғашқы санаусыздық дәлеліне жүгініңіз. Тек шексіз бөліну шексіздікті білдіреді, бірақ санаусыздықты емес, және рационалды сандар осыған мысал болады.
To say that the field of rational numbers is infinitely divisible (i. e. order theoretically dense) means that between any two rational numbers there is another rational number. By contrast, the ring of integers is not infinitely divisible. Infinite divisibility does not imply gaplessness: the rationals do not enjoy the least upper bound property. That means that if one were to partition the rationals into two non empty sets A and B where A contains all rationals less than some irrational number (π, say) and B all rationals greater than it, then A has no largest member and B has no smallest member. The field of real numbers, by contrast, is both infinitely divisible and gapless. Any linearly ordered set that is infinitely divisible and gapless, and has more than one member, is uncountably infinite. For a proof, see Cantor's first uncountability proof. Infinite divisibility alone implies infiniteness but not uncountability, as the rational numbers exemplify.
Ықтималдық үлестірілімдерінде
F ықтималдық үлестірімі нақты түзуде шексіз бөлінетін болады дегені, егер X кез келген кездейсоқ айнымалы болса және оның үлестірімі F-ке тең болса, онда әрбір оң бүтін сан үшін n тәуелсіз, бірдей үлестірілген X1, …, Xn кездейсоқ айнымалылары табылады, олардың қосындысы X-тің үлестірімімен бірдей (осы n кездейсоқ айнымалылардың үлестірімі әдетте X-тің үлестірімінен өзгеше болады). Пуассон үлестірілімі, кекешіндеген Пуассон үлестірілімі, теріс биномдық үлестірілім және Гамма-үлестірілімі – шексіз бөлінетін үлестірілімдердің мысалдары, сондай-ақ қалыпты үлестірілім, Коши үлестірілімі және тұрақты үлестірілімдер отбасының барлық басқа мүшелері де осыған жатады. Скив-нормальді үлестірілім – шексіз бөлінбейтін үлестірілімнің мысалы. (Қараңыз: Домингес Молина және Роша Артеага, 2007 жыл.) Кез келген шексіз бөлінетін ықтималдық үлестірілімі табиғи түрде Леви процесіне сәйкес келеді, яғни стационарлық тәуелсіз артқы қадамдармен {Xt : t ≥ 0} стохастикалық процеске (стационарлық дегеніміз, s < t үшін Xt – Xs-тің ықтималдық үлестірімі тек t – s-қа ғана тәуелді; тәуелсіз артқы қадамдар дегеніміз, бұл айырмашылық [s, t] аралығымен қиылыспайтын кез келген аралықтағы сәйкес айырмашылықтан тәуелсіз, және осыған ұқсас, кез келген шекті сандағы аралықтар үшін). Ықтималдық үлестірілімдерінің шексіз бөлінуі туралы бұл ұғымды 1929 жылы Бруно де Финетти енгізген.
To say that a probability distribution F on the real line is infinitely divisible means that if X is any random variable whose distribution is F, then for every positive integer n there exist n independent identically distributed random variables X1, , Xn whose sum is equal in distribution to X (those n other random variables do not usually have the same probability distribution as X). The Poisson distribution, the stuttering Poisson distribution, the negative binomial distribution, and the Gamma distribution are examples of infinitely divisible distributions — as are the normal distribution, Cauchy distribution and all other members of the stable distribution family. The skew normal distribution is an example of a non infinitely divisible distribution. (See Domínguez Molina and Rocha Arteaga (2007).) Every infinitely divisible probability distribution corresponds in a natural way to a Lévy process, i. e., a stochastic process { Xt : t ≥ 0 } with stationary independent increments (stationary means that for s < t, the probability distribution of Xt − Xs depends only on t − s; independent increments means that that difference is independent of the corresponding difference on any interval not overlapping with [s, t], and similarly for any finite number of intervals). This concept of infinite divisibility of probability distributions was introduced in 1929 by Bruno de Finetti.