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📐 Proposition XII.5.3・(XII.5.3)(Cantor 集合 ≅ Cantor 立方体、$\mathfrak{c}=2^{\aleph_0}$)

  • 📐 Proposition XII.5.3・(XII.5.3)(Cantor 集合 ≅ Cantor 立方体、$\mathfrak{c}=2^{\aleph_0}$) #Card
    • Cantor 集合と Cantor 立方体が同相であることの証明の骨子と、そこから従う連続体の濃度の公式は。

写像 $F:{0,1}^{\mathbb{N}}\to C$、$F(f):=\sum_n 2f(n)/3^{n+1}$ は全単射(Prop XII.5.1 の一意表現性から単射、(XII.5.1) から全射)。積位相での収束が成分ごとの収束(離散因子)に一致することと cards/topology/cantor-set-construction(Lemma XII.5.2)から $F$ は連続、cards/topology/prop-xii-2-3-compact-above-hausdorff-equal(Cor XII.2.4)でコンパクト・Hausdorff 間の連続全単射は同相なので $F$ は同相写像。

帰結(連続体の濃度): ${0,1}^{\mathbb{N}}$ と $C$ は等有力、$C\approx[0,1]\approx\mathbb{R}$(Example I.5.1)。${0,1}^{\mathbb{N}}$ は $\mathcal{P}(\mathbb{N})$ と等有力((I.5.4))なので $$\mathfrak{c} = 2^{\aleph_0}.$$

Cor XII.5.4: Cantor 集合・Cantor 立方体は0次元(clopen 基を持つ)。

集合論の連続体の濃度公式が、純粋に位相的な同相の議論(コンパクト・Hausdorff 間の連続全単射)から導かれるという構図が印象的。