Inhalt

Vorwort

Historischer Überblick

1. Abschnitt Einführung

1. Mengen

Menge und Element

Die Genese von „Menge“

Das Sein und das Epsilon

Der Platonismus in der Mathematik

Unendliche Mengen

Mengen aus mathematischen Objekten

Die Grundobjekte

Einfache Mengenbildungen

Mengenbildung über Eigenschaften

Das naive Komprehensionsprinzip

Teilmengen

Einfache Operationen mit Mengen

Mengenbildung über Eigenschaften und Operationen

Mengensysteme

Die Potenzmenge

2. Zwischenbetrachtung

Kritik oder „Sturm und Drang“ ?

3. Abbildungen zwischen Mengen

Geordnete Paare

Relationen

Der Funktionsbegriff

Einfache Eigenschaften einer Funktion

Einfache Operationen mit Funktionen

Bilder und Urbilder

4. Größenvergleiche

Wie vergleicht man zwei große Haufen Nüsse?

Größenvergleich zweier Mengen: „gleichgroß“

Zur Geschichte des Vergleichs durch Paarbildung

Größenvergleich zweier Mengen: „kleinergleich“

Der Satz von Cantor-Bernstein (Äquivalenzsatz)

Strikt kleinere Mächtigkeiten

Was ist |M|?

5. Der Vergleichbarkeitssatz

Zermelosysteme und ein allgemeines Prinzip

Unsere Intuition über die Gültigkeit des Satzes

Ein Satz von Felix Bernstein

Zusammenfassung

Georg Cantor und das Vergleichbarkeitsproblem

6. Unendliche Mengen

Gibt es mehr natürliche oder mehr gerade Zahlen ?

Das Hilbertsche Hotel

Dedekinds Definition der Unendlichkeit

Einfache Sätze über unendliche Mengen

Unendlichkeit und natürliche Zahlen

Endlichkeit und natürliche Zahlen

Andere Charakterisierungen der Unendlichkeit

7. Abzählbare Mengen

ist abzählbar

×  ist abzählbar: Die Cantorsche Paarungsfunktion

Primzahlen und | × | = ||

Abzählbare Vereinigungen

Die rationalen Zahlen sind abzählbar

Die algebraischen Zahlen sind abzählbar

8. Überabzählbare Mengen

Cantors Diagonalargument

Cantors ursprünglicher Beweis der Überabzählbarkeit von

Einfache Folgerungen

Subtraktion einer abzählbaren Menge

9. Mengen der Mächtigkeit der reellen Zahlen

Mehrdimensionale Kontinua

Das Multiplikationsproblem

Folgen reeller Zahlen

und die Potenzmenge der natürlichen Zahlen

Die Gleichung |(M) × (M)| = |(M)|

Baireraum und Cantorraum

Die Mächtigkeit der reellen Funktionen

Wie gelangt man zu einer Menge größerer Mächtigkeit?

Anhang: Eine stetige Surjektion von [ 0, 1 ] nach [ 0, 1 ] × [ 0, 1 ]

10. Die Mächtigkeit der Potenzmenge

Der Satz von Cantor

Interpretation

11. Die Kontinuumshypothese

Unabhängigkeitsbeweise

Modelle

Korrektheit des Modellbegriffs

Modelle für die Mengenlehre

Die Beweisidee der Unabhängigkeit der Kontinuumshypothese

Eine allgemeine Hypothese

Versuch einer Visualisierung

12. Kardinalzahlen und ihre Arithmetik

Kardinalzahlen

Arithmetische Operationen mit Kardinalzahlen

Altes in neuem Gewande

Rechenregeln der Exponentiation

Allgemeine Summen und Produkte

Der Satz von Julius König und Ernst Zermelo

Einige Fragen zur Kardinalzahlarithmetik

Addition und Multiplikation von Kardinalzahlen

Zerlegungen und ein Resultat über ||

Zur Struktur der Ordnung der Kardinalzahlen

13. Paradoxien der naiven Mengenlehre

Interpretation der Paradoxien

Mengen und echte Klassen

Strukturierung des Bereichs aller Objekte durch Ränge

Semantische Paradoxien

Biographie von Georg Cantor (1845 − 1918)

2. Abschnitt Ordnungen und Mengen reeller Zahlen

1. Transfinite Operationen

Drei Ansatzpunkte für transfinite Zahlen

2. Lineare Punktmengen

Häufungspunkte

Grenzwerte von Folgen

Ableitungen

Abgeschlossene, in sich dichte und perfekte Mengen

Iterierte Ableitungen

3. Wohlordnungen

Einfache Operationen mit Wohlordnungen

4. Der Fundamentalsatz über Wohlordnungen

Längenvergleiche

Ordnungstreue Abbildungen

Der Fundamentalsatz

5. Der Wohlordnungssatz

Der Satz von Hartogs

Maximalprinzipien

6. Ordinalzahlen

Die Definition nach Cantor und Hausdorff

Nachfolger- und Limesordinalzahlen

Transfinite Folgen und Aufzählungen einer Menge

Die moderne Definition einer Ordinalzahl

Mächtigkeiten und Kardinalzahlen

Kardinalzahlarithmetik, Nachfolger und Suprema

7. Transfinite Induktion und Rekursion

Transfinite Rekursion

Beispiele für transfinite Rekursionen

Beweis des Wohlordnungssatzes durch Abtragen

8. Typen linearer Ordnungen und ihre Arithmetik

Die Addition von Ordnungstypen

Die Multiplikation von Ordnungstypen

Allgemeine Summen von Ordnungstypen

Die Exponentiation von Ordnungstypen

Die ersten Ordinalzahlen

Fixpunkte

Der Additions- und Multiplikationssatz

Die Cantorsche Normalform

Eine direkte Definition der Exponentiation von Ordinalzahlen

9. Große Teilmengen und große Kardinalzahlen

Konfinalitäten

Große Kardinalzahlen

Große Teilmengen einer Menge

club-Mengen

Stationäre Mengen

Ulam-Matrizen

Mahlo-Kardinalzahlen

Messbare Kardinalzahlen

Maße auf überabzählbaren Mengen

Vorläufiges Schlusswort zu großen Kardinalzahlen

10. Die Ordnungstypen von  und

Der Ordnungstyp η

Lücken in linearen Ordnungen

Einbettungen

Der Ordnungstyp θ

Die Dedekind-Vervollständigung einer linearen Ordnung

Eine weitere Konstruktion von 〈 , < 〉 aus 〈 , < 〉

Die Suslin-Hypothese

11. Der Satz von Cantor-Bendixson

Absteigende Folgen abgeschlossener Mengen

Die Cantor-Bendixson-Zerlegung

Reduktible Teilmengen von

Kondensationspunkte

Kohärenzen und relative Abgeschlossenheit

Residuen und reduzible Punktmengen

12. Die Mächtigkeiten abgeschlossener Mengen

Die Cantormenge

Nirgends dichte und magere Mengen

Die Ableitung der Restmenge

Die Struktur der perfekten Mengen

Die Mächtigkeiten abgeschlossener Mengen: zweiter Beweis

Perfekt reduzierbare Mengen

Teilmengen von  mit der Scheeffer-Eigenschaft

13. Die Vielheit aller Ordinalzahlen

Biographie von Felix Hausdorff (1868 − 1942)

3. Abschnitt Die Basisaxiome der Mengenlehre

1. Das Axiomensystem ZFC

Die Bedeutung von „x existiert“

Die einzelnen Axiome

Das Extensionalitätsaxiom

Drei einfache Existenzaxiome

Das Aussonderungsschema

Auswertung der Paradoxie von Russell-Zermelo

Das Unendlichkeitsaxiom

Das Potenzmengenaxiom

Zermelos Zahlreihe Z0

Das Ersetzungsschema

Das Fundierungsaxiom

Einfache Modelle

Das Auswahlaxiom

Die ZFC-Axiome

2. Die Sprache der Mengenlehre

Beispiel einer Analyse einer Eigenschaft

Metaebene und Metamathematik

Die Sprache  der Mengenlehre

Die Zeichen von

Die Ausdrücke und Formeln von

Die Punktnotation

Freie Variablen und die Sätze von

Substitutionen

Mengentheoretische Eigenschaften

Axiomensysteme

Formale Beweise

Die ZFC-Axiome in der formalen Sprache

Formale Beweise im Hilbert-Kalkül

Der formalistische Standpunkt

3. Mengen und Klassen

Klassen

Operationen mit Klassen

Relationen und Funktionen auf Klassen

Geordnete Paare

Aussagen mit Klassen und das Prinzip der Elimination

Klassen als echte Objekte

Vorläufiges Schlusswort

Biographie von Ernst Zermelo (1871 − 1953)

4. Abschnitt Anhänge

1. Liste der ZFC-Axiome

2. Lebensdaten der „dramatis personae“

3. Die wichtigsten Arbeiten von Cantor, Hausdorff und Zermelo

4. Zeittafel zur frühen Mengenlehre

5. Literatur

1.  Die mathematischen Schriften von Georg Cantor

2.  Die mathematischen Schriften von Felix Hausdorff

3.  Die mathematischen Schriften von Ernst Zermelo

4. Mathematische Schriften anderer Autoren

5.  Gesammelte Werke, Briefe und Aufsatzsammlungen

6. Ältere Bücher zur Mengenlehre

7. Bücher zur Mengenlehre bis etwa 1980

8. Neuere Bücher zur Mengenlehre

9. Bücher zu speziellen Themen der Mengenlehre

10.  Bücher zur mathematischen Logik

11.  Historische Arbeiten

12.  Philosophische Schriften und Anthologien

13.  Nichtmathematische Schriften von Georg Cantor

14.  Schriften von Felix Hausdorff alias Paul Mongré

6. Notationen

7. Personenverzeichnis

8. Sachverzeichnis