Бесконечное множество

Бесконечное множество — множество, не являющееся конечным. Можно дать ещё несколько эквивалентных определений бесконечного множества:

• Множество, в котором для любого натурального числа $n$ найдётся конечное подмножество из $n$ элементов.
• Множество, в котором найдётся счётное подмножество.
• Множество, в котором найдётся подмножество, равномощное некоторому (ненулевому) предельному ординалу.
• Множество, для которого существует биекция с некоторым его собственным подмножеством.

Для любого бесконечного множества существует множество с ещё большей мощностью — таким образом, не существует бесконечного множества наибольшей мощности. Мощности бесконечных множеств называются алефами (англ.) и обозначаются $\aleph_\alpha,$ где индекс $\alpha$ пробегает все порядковые числа. Мощности бесконечных множеств составляют вполне упорядоченный класс — наименьшей мощностью бесконечного множества является $\aleph_0$ (алеф-0, мощность множества натуральных чисел), за ним следуют $\aleph_1, \aleph_2,\dots\aleph_\omega,\aleph_{\omega+1},\dots\aleph_{\omega_1},\dots\aleph_{\omega_{\omega_1}},\dots$

Примеры

• Множества натуральных чисел $\N,$ целых чисел $\Z,$ рациональных чисел $\Q,$ действительных чисел $\R,$ комплексных чисел $\C$ — являются бесконечными множествами.
• Множество функций $\N \to \N$ является бесконечным.
• Упорядоченное бесконечное множество может иметь "концы" (минимальный и максимальный элементы) — например, множество рациональных чисел на отрезке $[0, 1].$
• Совокупность всех бесконечных подмножеств счётного множества является несчётным бесконечным множеством.

См. также

• Бесконечность
• Кардинальное число
• Аксиоматика теории множеств
• Теорема Кантора — Бернштейна
• Континуум
• Континуум-гипотеза