§ 1. Definition der irrationalen Zahlen.
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Da andererseits aber auch
aJ<3<Ä n *,
so müßte
i a 2 — 3 I < AJ — aj
für alle Werte von n sein. Die rechte Seite sinkt mit wachsendem
n unter jede angebbare Größe, also könnte der feste Wert |a 2 — 3|
nur gleich Null sein, d. h., es gäbe eine rationale Zahl, deren Quadrat
gleich 3 wäre, was bereits (Kap. II, § 5 C, S. 92) als unmöglich
nachgewiesen ist.
Auch von allen Doppelreihen (a„; A n ), bei welchen
a n^ a n+t< A n+x< A n
und A n — a n durch hinreichend große Werte von n beliebig klein ge
macht werden kann, ohne daß eine rationale Zahl existiert, die der
Bedingung a n a < A n (für alle Werte von n) genügt, werden wir
im folgenden zeigen, daß sie bei geeigneter Definition für die Gleichheit
und für das Größer- bezüglich Kleinersein sich in eine bestimmte, feste
Ordnung zueinander und zu den rationalen Zahlen bringen lassen, und
daß bei passender Erklärung der Rechnungsarten man mit ihnen ebenso
operieren kann wie mit den rationalen Zahlen. Wir bezeichnen
deshalb diese Doppelreihen auch als Zahlen, und zwar, da
sie eine rationale Zahl nicht zum Werte haben, als „irratio
nale Zahlen“. Die Auffassung solcher Doppelreihen als Zahlen ist
natürlich ein willkürlicher Akt unseres Intellekts, welcher aber durch
den § 8 ausführlich zu erbringenden Nachweis weiter gerechtfertigt
werden wird, daß die so definierten irrationalen Zahlen ebenso wie
zunächst die natürlichen und dann auch die gebrochenen und die ne
gativen Zahlen das vollkommene Abbild gewisser Beziehungen zwischen
Dingen der Außenwelt darstellen 1 ). Es wird sich als möglich erweisen,
1) Gr. Cantor (Math. Ann. Bd. 21, S. 562) unterscheidet zwei Arten, in denen
von der Realität der Zahlbegriffe gesprochen werden kann. Einmal, sagt er,
dürfen wir die Zahlen insofern als wirklich ansehen, als sie auf Grund von De
finitionen in unserm Verstände einen ganz bestimmten Platz einnehmen, von
allen übrigen Bestandteilen unseres Denkens aufs beste unterschieden werden
und zu ihnen in bestimmter Beziehung stehen. Diese Art der Realität bezeichnet
Cantor als immanente. Dann könne aber auch den Zahlen insofern Wirk
lichkeit zugeschrieben werden, als sie für einen Ausdruck oder ein Abbild von
Vorgängen und Beziehungen in der dem Intellekt gegenüberstehenden Außen
welt gehalten werden müssen. Diese zweite Art der Realität nennt Cantor die
transiente. Der oben angedeutete Nachweis wird uns die Überzeugung ver
schaffen, daß den jetzt definierten irrationalen Zahlen in diesem Sinne nicht nur
die immanente, sondern auch die transiente Realität zukommt. Vgl. hierzu auch
H. Hankel, Theorie der komplexen Zahlensysteme, Leipzig 1867, § 2, S. 7.