∞ Matematik ve Sonsuz
Gerek konusma vermeye gittiğim okullarda, gerek bana gelen okur mektuplarında, ögrenci ve ögretmenlerin matematikteki sonsuzluk kavramını pek iyi bilmediklerini gözlemledim. Örnegin, birçok kisi,
•Sonsuz eksi sonsuz,
•Sonsuz bölü sonsuz
gibi islemlerin yapılabilecegi sanıyor. Kimisi de “sonsuz eksi 1”in bir sayı oldugunu sanıyor, yani sonsuzdan hemen önce bir sayı oldugunu sanıyor.
Bu yazıda, matematikte kullanılan sonsuzluk kavramına biraz açıklık getirmek istiyorum. “Sonsuz” dendiginde, genellikle, çok uzakta, taa ötede, ulasılamayacak bir yer düsünülür. Genel olarak, “sonsuz” sözcügü bir yer adıymıs gibi kullanılır. Bursa gibi, Balıkesir gibi, Fransa ya da Amerika gibi... Bursa’yla Sonsuz arasındaki tek ayrım, Sonsuz’a hiç ulasılamamasıdır. Kimi zaman da, “sonsuz” dendiginde çok büyük bir miktar akla gelir, sayılamayacak kerte büyük bir miktar... Bu ikinci anlam, “sonsuz”un matematiksel anlamına daha yakındır. Günlük yasamda kullanılan anlamda bir “sonsuz”un gerçekte (dogada, evrende, uzayda...) olup olmadıgı ayrı bir tartısma konusudur. Belki de bu anlamda “sonsuz”, imgelemin bir ürünüdür ve dogada yoktur. Ama bizim konumuz, sonsuzun varlıgı ya da yoklugu değil, tanımı.
Biraz daha açayım: “Sonsuz”un ne demek oldugunu tanımlamak baskadır, “sonsuz”un var oldugunu ya da olmadıgını kanıtlamak baska. Yani, kavramın tanımıyla varlıgı bambaska sorulardır.
Ben, bu yazıda daha çok “sonsuz”un matematiksel tanımıyla ilgileneceğim. Konumuz felsefe değil. Yazının sonunda, matematikte sonsuzun varlıgı konusuna söyle bir degineceğim. Yukarda, “sonsuz” sözcügüne günlük yasamda verdiğimiz anlamdan kısaca sözettim. Matematikte “sonsuz”un bambaska bir anlamı vardır. Günlük yasamda kullanılan “sonsuz”un tam ne demek oldugunu pek iyi bilmiyorsak da, matematikte “sonsuz” sözcügünün kesin bir anlamı vardır.
Popüler matematik yazılarımın birçogunda, günlük yasamda kullanılan “sonsuz” kavramının bu belirsizliginden yararlanıp çatıskılar (paradokslar) sundum okura. Bu çatıskılar bugün artık bir çatıskı değilse de, pek yakın bir zamana dek çatıskıydılar. Çünkü matematigin “sonsuzluk” kavramı bir yüzyıl öncesine degin pek açık seçik bilinmiyordu. “Sonsuz” konusunda büyük bir kargasa vardı. Kerli felli adamlar “sonsuz” kavramı üzerinde birbirleriyle anlasamıyorlar, bu ayrılıktan dolayı birbirlerine küsüyorlardı. Kümeler kuramının gelismesiyle birlikte (Georg Cantor sayesinde), matematikte “sonsuz”un ne anlama gelmesi gerektigi anlasıldı. Matematikteki “sonsuz” kavramına açıklık getirilmesinin püf noktası sudur: “Sonlu”nun ne demek oldugunu anlarsak, “sonsuz”un da ne demek oldugunu anlarız, çünkü “sonsuz”,
“sonlu”nun karsıtıdır, sonlu olmayana sonsuz deriz1.
Matematikte “sonsuz” bir nitemdir (sıfattır), bir ad değildir. Nasıl “sonlu” bir nitemse (sıfatsa), matematikte kullanılan “sonsuz” da bir nitemdir. Sonsuz, sonlunun karsıtıdır.
Matematikte sonlu olmayana sonsuz denir.
Adına “sonsuz” denilen matematiksel bir nesne yoktur. Ama sonsuz matematiksel nesneler vardır. Nasıl “sarı”, “yesil”, “uzun”, “soğuk” birer nitemse, matematikteki “sonsuz” sözcügü de bir nitemdir.
Matematikte, adı “sonlu” olan bir nesne olmadıgı gibi, “sonsuz” diye de bir nesne yoktur. Yineliyorum: Matematikte, “sonlu” ve “sonsuz” sözcükleri birer nitemdirler. Örnegin, “sonlu sayı” terimindeki “sonlu” sözcügü “sayı” sözcügünü niteler. Bunun gibi, “sonsuz sayı” terimindeki “sonsuz” sözcügü “sayı”yı niteler. (Matematik bölümünde okumamıs bir okurun sonsuz sayı kavramını, hatta sonlu sayı kavramını da, bildigini sanmıyorum.)
Matematikte 5 bir nesnedir. 1 de bir nesnedir. Dolayısıyla 5’ten 1’i çıkarabiliriz ve 4 nesnesini buluruz.
Ama “sonsuz”, bir nesne olmadıgından, matematikte ∞–1 diye bir nesne yoktur ve ∞–1’in yazılmaması gerekir. Bir nitemden bir nesne çıkaramayız.