Tajemné nekonečno jednoduše (2)

Dnes si ukážeme, jak nás matematici, v roli "stavařů", klamou při stavbě nekonečných kolejí. Že fixlujou a místo nekonečných kolejí vždy postaví jen malý kousek a vydávají jej za skutečně nekonečné koleje. :-)

Představme si třeba, že stavaři dostali za úkol postavit nekonečné kolejnice, které vedou z mraků nad námi, míjejí Měsíc, Slunce (když jsou v řadě za sebou) a vedou dál a dál až na konec vesmíru, a jestli je tento konečný, tak ještě dál a pořád dál :-).

Díváme se na postavené koleje a perspektiva je nám tak zkresluje, že za chvíli nerozeznáme jednotlivém pražce a od určité vzdálenosti budou pražce i koleje vypadat tak malinké, že je neuvidíme vůbec. Konce nedohlédneme, protože na to rozlišovací schopnosti našeho oka nepostačují.

Konec nevidíme a tak můžeme prohlásit, že ty koleje jsou NE-konečné, že konec nemají a že stavaři splnili svůj úkol. Protože ale stavitelé byli líní a věděli, jak funguje perspektiva, dokázali si spočítat, jak dlouhé koleje musí postavit, abychom neviděli ze Země, že ve skutečnosti končí. A místo, aby je postavili skutečně (aktuálně) nekonečné, postavili je akorát tak dlouhé, aby dosahovaly k Měsíci. Na konci těch kolejí si udělali svačinku a spokojeně odpočívají, vědomi si toho, že my si myslíme, že ty koleje jsou nekonečně dlouhé, přičemž ale jen přesahují náš horizont.

Jenže tu napadne nějakého kontrolora ze Země, že koukne na kvalitu kolejí a chce vyrazit ze Země je zkontrolovat, což hrozí tím, že objeví jejich konec a u něj odpočívající stavaře, kteří jsou spokojeni s tím, že dostanou peníze za nekonečné koleje a přitom postavili jen kousek. Ti ale mají na Zemi "své lidi" a dověděli se o kontrole dopředu, tak rychle začali stavět další úsek, a protože jim jejich špeh řekl, jakou raketu kontrolor má a kam až s ní může doletět, postavili koleje např. jen/až ke Slunci. Věděli totiž, že i pro kontrolora v raketě to bude tak daleko, že zase konce nedohlédne. Opět jsou pro kontrolora koleje prakticky nekonečné, nerozeznatelné od nekonečných, i když konec mají.

Tahle hra s kontrolorem se může stále opakovat. Kontrolor pojme podezření, že by koleje nemusely být skutečně nekonečné, tak si půjčí lepší raketu, která doletí až ke Slunci. Špeh to ale stavařům zase zahlásí a oni koleje protáhnou do dvojnásobné vzdálenosti než je Slunce do Země. Kontrolor zase koleje uvidí jako "nekonečné". Pak si třeba kontrolor půjčí dalekohled, který vidí 10 x dále než ke  Slunci a stavaři zase koleje prodlouží, pro jistotu 20 x. Atd. atd. Koleje jsou pořád konečné, jen stavebníci dokáží stále posouvat koleje za horizont vizuálních schopností kontrolora.
Právě jsme si předvedli tzv. potenciální nekonečno. Je to něco v každou chvíli konečného, ale dokonale se to tváří jako něco nekonečného, protože je to vždy větší, než jsme schopni odhalit. Je to takové "gumové" konečno. A taková jsou všechna nekonečna. :-)

Příště budeme pokračovat výkladem nekonečného Hilbertova hotelu.