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¿Es cada φ por encima del segundo nivel de la jerarquía aritmética independiente de PA?

Si no me equivoco, todos los $\Sigma_n$ (o $\Pi_n$ ) declaración de $\phi$ es equivalente a una declaración que dice que una máquina de Turing se detiene (o no detener) en la entrada de $C$ $\Sigma_{n-1}$- oracle. Entonces, porque no tenemos los oráculos, que no debe ser capaz de demostrar tal afirmación con $n\geq 2$ dentro de PA, incluso si $\phi$ que es verdad en la norma N.

Si la respuesta a la pregunta es sí, ¿eso significa que cualquier teoría más fuerte que PA que demuestra una $\phi$ verdadera en N (pero independiente de la PA) equivalente a la introducción de los axiomas sobre los oráculos? Son entonces las matemáticas de las teorías (o sistemas formales) más fuerte que PA ontológicamente equivalente a conjeturas acerca de los oráculos?

Pregunta extra: Es el CH o cualquier otro axioma de la teoría de conjuntos y más allá equivalente a algún tipo de transfinito detener la cuestión con algún tipo de "super" de oracle?

Más destilada pregunta: Estoy de acuerdo en que, incluso si ϕ es independiente de la PA, ϕ∨ϕ es no, porque es una tautología. Entonces, por ejemplo, si ϕ∨ϕ es Σ3, entonces ϕ∨ϕ es equivalente a afirmar que una determinada máquina de Turing se detiene en la entrada de C usando un Σ2-oracle (y que será cierto). Ahora bien, el hecho de que hemos sido capaces de demostrar ϕ∨ϕ significa que el oráculo no es necesario? o indicando de una manera diferente, haces esto significa que, incluso si ϕ∨ϕ es Σ3, y porque puede ser demostrado, también es equivalente a afirmar que la misma máquina de Turing se detendrá en C de entrada, incluso sin un oráculo?

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JoshL Puntos 290

La declaración acerca de los oráculos que se conoce como Post del teorema.

Sin duda se puede demostrar enunciados en la PA de forma arbitraria alta cuantificador complejidad. Por ejemplo, cada instancia de $\phi \lor \lnot \phi$ es demostrable en PA, independientemente del cuantificador estructura de $\phi$. Del mismo modo, el esquema de inducción en PA contiene las fórmulas que son arbitrariamente alto en la jerarquía aritmética.

La hipótesis continua es (equivalente a) a $\Sigma^2_1$ fórmula. Así que usted puede realmente ver como resuelto por el "super oráculo", que es capaz de decidir este tipo de tipo 2 cuantificación, es decir, cuantificadores existenciales de las funciones de $\omega^\omega$ $\omega$que se aplica a fórmulas de segundo orden, las operaciones aritméticas con variables para tales funciones. Pero a que nivel estamos muy, muy lejos de "computabilidad" en el sentido habitual.

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