Однако |развитая Коши основополагающая концепция имела уязвимое место. Коши доказывал сходимость ряда, используя арифметику действительных чисел. Иррациональное число он определил как границу всех таких различных дробей, которые все больше и больше приближают своими значениями иррациональное число " ([14], с. 214). В этом заколдованном круге лежала предпосылка для математических работ Георга Кантора, открывающих новые пути.
Приступая к теоретико-множественным изысканиям, Кантор не догадывался, какие революционные изменения он внесет в сферу математического мышления, особенно в отношении проблемы бесконечности. Впервые в многотысячелетней истории упомянутой проблемы удалось точно установить различия между "бесконечными количествами", и к тому же выяснить, что это дает для абстракции ступеней бесконечности. Таким образом, с этого времени расплывчатые либо мистифицированные понятия приобрели ясность.
Во всех фазисах научной мысли представления о переходе от конечного к бесконечному, о противоположности непрерывного к дискретного, соответственно, о противоречия между возникновением и бытием играют значительную роль. Представление о бесконечности как о потенциальной бесконечности явно обосновано Аристотелем в его споре с Платоном и с тех пор - от К.Ф.Гаусса - доминирует в представлениях о бесконечности.
Однобокая концепция бесконечности как потенциальной бесконечности подвергнута критике Георгом Кантором и была развита им дальше введением в рассмотрение актуальной бесконечности. С математической точки зрения этот процесс привел к тому, что своим определением трансфинитных количественных чисел как классов эквивалентности бесконечных множеств Кантор обогатил имевшееся традиционнее понятие числа. Он сумел доказать, что не все бесконечные множества эквивалентны друг другу. Вместе с тем стало возможным рассматривать эквивалентные бесконечные множества как как представителей одних и тех же количественных чисел - и построить трансфинитную арифметику (аналогично арифметике натуральных чисел). Наряду с обогащением понятия числа, Кантор радикально расширил традиционные представления о бесконечности.
Прогресс научной мысли связан с непрерывным прояснением основных научных понятий, в том числе и понятия бесконечности. Прояснение сущности основного понятия есть не только задача отдельной науки, но обусловлено философским анализом.
А.А.Френкель, один из выдающихся специалистов теории множеств, сравнивал этот научный подвиг (Г.Кантора) с созданием коперниканской системы в астрономии, релятивистской теории или квантовой теории в физике.
Основные теоретико-множественные проблемы, которые Кантор разработал приблизительно к 1873 году, можно сформулировать следующим образом:
Множества, которые можно взаимнооднозначно отобразить на множество натуральных чисел. К примеру, множества целых и рациональных чисел. Это множество определяет первое трансфинитное число (
- Алеф, первая буква древнееврейского алфавита).
Бесконечные множества, которые нельзя взаимнооднозначно отобразить на счетное бесконечное множество. Множество вещественных чисел есть несчетное бесконечное множество, иначе говоря, континуум обозначаемый символом .
Взаимнооднозначное соответствие оказывается, вместе с тем, способов устанавливать различия в бесконечностях,
Кантор предполагал, что нет возможности указать мощность , которая больше, чем мощность
счетного бесконечного множества, но меньше, чем мощность континуума . Другими словами, он был убежден, что нет
с условием
.Несмотря на огромные усилия, Кантору не удалось ни доказать ни опровергнуть континуум-гипотезу. Энергичные попытки доказать гипотезу, длившиеся несколько лет, завершились после того, как теория .множеств была аксиоматизирована.
Если принять систему аксиом Цермело-Френкеля, то континуум-гипотезу нельзя ни доказать, ни опровергнуть. Гипотеза Кантора, таким образом, независима от аксиом теории множеств.