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¿La geometría euclidiana requiere un espacio métrico completo?

Nota: no estoy seguro de cómo etiquetar esta pregunta, así que por favor, corrija las etiquetas según sea apropiado y necesario.

Esta pregunta se refiere a Tarski los axiomas de la geometría Euclidiana, no los axiomas de Hilbert. Se dice en la misma página (Teorema 3.1 -- véase también esta relacionada con la pregunta acerca de las Matemáticas.SE) que:

Para cada modelo de Plano Euclidiano de la Geometría (el uso de Tarski del axiomas) no es un verdadero campo cerrado $R$ tal que $M \cong R \times R$ como modelos.

De lo que deduzco de nLab la página de real de campos cerrados, estos son estrictamente más general que el de los números reales, por ejemplo el real números algebraicos es también un verdadero campo cerrado.

Sin embargo, el verdadero números algebraicos no métrico completo. (Creo.) En otras palabras, no todas secuencia de Cauchy converge.

Pregunta: ¿Cómo puede un verdadero campo cerrado, que no métrico completo, servir como un modelo para Euclidiana geometría del plano?

En particular, ¿cómo puede el real algebraica de los números de servir como un modelo para la geometría Euclidiana?

Por ejemplo, un campo no pueden expresar la relación de la circunferencia de un círculo a su diámetro en el plano Euclidiano de la geometría desde $\pi$ es trascendental y por lo tanto, sólo en la métrica de la finalización de los números racionales, pero no el (real) algebraica de finalización.

Uno de Tarski del axiomas se describe en el nLab página como un "Dedekind corte axioma expresa en términos de primer orden". Si no recuerdo análisis real correctamente, Dedekind recortes permiten construir la métrica de la terminación de los números racionales (los números reales).

Así, si uno de Tarski del axiomas implica métrica integridad (¿no? si no, ¿por qué no?), entonces, ¿cómo puede el real algebraica de números, que no son métrico completo (creo) servir como modelo?

No estoy seguro de si el Cantor-axioma de Dedekind es uno de Tarski de axiomas o de la misma como la ya mencionada "Dedekind corte axioma". Si Tarski los axiomas de no requerir un métricamente completar el espacio, entonces, es el Cantor-axioma de Dedekind generalmente no válido para los modelos de Tarski los axiomas?

Las respuestas a esta pregunta relacionada parecen sugerir que $\mathbb{Q}$ es insuficiente para la geometría Euclidiana, la cual tiene sentido ya que los $\mathbb{Q}$ no es real cerrada. Sin embargo, es claro a partir de las respuestas dadas si los problemas con $\mathbb{Q}$ surgir sólo debido a la no existencia de algebraica de los números irracionales (por ejemplo,$\sqrt{2}$) o también debido a la no existencia de trascendental números irracionales, $\pi$. Esto último implicaría que el real números algebraicos son también insuficientes para la geometría Euclidiana.

También, uno de los axiomas dados para Euclidiana geometría del plano (en la p. 171, M. 2) en Agricola, Friedrich Elementales de la Geometría es que el avión es un espacio métrico completo. Yo había asumido que estos axiomas eran sólo una (posiblemente menos rigurosos) reformulación de Tarski de axiomas, pero si no completa de métricas de los espacios, también sirven como modelos para la geometría Euclidiana, parece que este axioma es una invención/además de los autores, que quizás debería haber sido mencionado explícitamente.

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William Krinsman Puntos 174

Nota: Ya no estoy segura en esta respuesta, porque se trata de citar una afirmación en un artículo de la Wikipedia que no tiene una cita, y debido a que no saben nada acerca de la lógica matemática, lo estoy haciendo wiki de la comunidad. Esta respuesta puede estar equivocado, así que por favor tomar con un grano de sal.

El artículo de la Wikipedia sobre la verdadera campos cerrados (bajo el "Modelo de la teoría:...") dice lo siguiente:

La geometría euclidiana (sin la capacidad para medir ángulos) es también un modelo de la real de campo axiomas, y por lo tanto es también decidable.

Que esto es verdad, parece que se sigue en el Teorema 3.1 en el nLab página que he mencionado anteriormente.

El punto clave en la anterior afirmación es la parte entre paréntesis, "sin la capacidad para medir los ángulos". Parece que Tarski los axiomas de que se nos permite hacer todo lo que pueda desear en la geometría Euclidiana , excepto medir ángulos.

No es que esto es imposible en todos los modelos de Tarski los axiomas de, por ejemplo, está claro que es posible mediante el uso de $\mathbb{R}^2$ como un modelo. Sin embargo, el hecho de que $\pi$ es trascendental, y no algebraicas parece dar a entender que no es posible medir (todos) los ángulos mediante el real algebraica de los números como un modelo para Tarski los axiomas de la geometría Euclidiana.

(Esto es debido a que la definición de ángulos en términos de radianes usa $\pi$.)

Por lo tanto, yo wold la conclusión de que la respuesta a mi pregunta probablemente es:

Métrica integridad es necesaria en un modelo de la geometría Euclidiana si y sólo si uno necesita para medir ángulos. Si uno no tiene para medir ángulos, entonces es innecesaria.

Nota: Se me ocurrió recientemente que mi pregunta es similar en espíritu a una pregunta anteriormente por otra persona: En geometría algebraica, para qué los utilizamos $\mathbb C$, en lugar del clausura algebraica de $\mathbb Q$?

En particular, las respuestas a esta pregunta que parece indicar que, además de hacer la medición de ángulos posibles, métrica integridad a veces puede hacer que la geometría de la más conveniente.

También, tengo que imaginar que Tarski demostró ser el Lefschetz principio y sus axiomas para la geometría Euclidiana no es una coincidencia. Es decir, ambos implican declaraciones acerca de la equivalencia de (real) algebraicamente cerrado campos de la lógica de primer orden.

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