La sucinta pregunta
La conjetura de Birch y Swinnerton-Dyer (para tomar un ejemplo al azar) menciona L-funciones y, por tanto, los números complejos y, por tanto, los números reales (debido a que los complejos se construyen a partir de los reales). Dos simples preguntas que, probablemente, sólo indicar que no entiendo la lógica bastante bien: (1) si consideramos BSD como una declaración acerca de un modelo explícito de los números reales (por ejemplo, el uno construido a partir de secuencias de Cauchy o la de Dedekind cortes), entonces ¿por qué es "obvio" que BSD es cierto para uno iff es cierto para los otros? (2) Es "obvio" que BSD puede ser formulado como una declaración de BSD(F), que tiene sentido en una arbitraria completa ordenado de arquímedes campo de F? Si es así, también es "obvio" que BSD en este sentido es isomorfismo-invariante, es decir, si F1 y F2 son isomorfos, entonces BSD(F1) iff BSD(F2)?
Estoy interesado en aprender las técnicas detrás de por qué los matemáticos tratar estas afirmaciones tan obvia.
La pregunta original(s)
Hasta un único isomorfismo, sólo hay una completa arquímedes ordenó campo, y los matemáticos se refieren a ella como "números reales". Hay dos construcciones para mostrar que dichas existe un campo, uno con Dedekind recortes y la otra mediante secuencias de Cauchy. Para ser aún más explícito, permítanme definir "el Cauchy reales" en esta pregunta para significar el conjunto de clases de equivalencia de Cauchy secuencias modulo de la habitual relación de equivalencia (así que si $x$ es de Cauchy real, a continuación, $x$ es un uncountably conjunto infinito) y permítanme definir "el Dedekind reales" como Kuratowski pares ordenados $\{\{L\}, \{L,R\}\}$ con $L$ e $R$ una partición de los racionales con cada elemento de $L$ menos de cada elemento de $R$ y no vacío y $L$ no tener racional sup (así que si $x$ es un Dedekind real, a continuación, $x$ es un conjunto finito).
Debido a que estas dos construcciones de dar canónicamente isomorfo objetos matemáticos piensan de estas construcciones como dar "la misma respuesta" y nunca alboroto acerca de la versión de los números reales que están utilizando. Supongo que debe haber alguna lógico subyacente principio detrás de por qué esto funciona, pero ahora me doy cuenta de que yo no lo saben. ¿Qué es?
Tengo la esperanza de que hay algunos teorema de la lógica que dice que si me formular una conjetura (en la teoría de conjuntos ZFC, por ejemplo) sobre todo completo arquímedes ordenó a los campos y, a continuación, puedo demostrar la conjetura para el Cauchy reales, entonces de alguna manera se puede deducir que también es cierto para el Dedekind reales. Pero tal y como está esto no es cierto. Por ejemplo, un estúpido conjetura sobre todo completo arquímedes ordenó campos es que son todos iguales (como se establece en ZFC) a la de Cauchy reales. Esta conjetura es falsa en general, válido para el Cauchy reales, y no es cierto para el Dedekind reales. Por otro lado, es obvio que una "sensible" (no sé de una definición formal de este) pregunta matemática completa de arquímedes ordenó campos será cierto para el Cauchy reales iff es cierto para el Dedekind reales. ¿Qué sería de una prueba parece? Qué se necesita para dar algún tipo de algoritmo que cambia de un cierto tipo de prueba acerca de Cauchy reales a Dedekind reales? En lo que a la generalidad hace este tipo de cosas de trabajo? ¿Cuáles son los ingredientes? Tenga en cuenta que no puedo garantizar que mi prueba trata de Cauchy reales sólo como un completo arquímedes ordenó campo, aunque "sé en mi corazón" que no hay ninguna ventaja en realidad empezando a buscar en los elementos de los elementos.
Aquí está una pregunta relacionada. Tomar una normal matemática conjetura que menciona a los reales (por ejemplo el de Birch y Swinnerton-Dyer conjetura, que menciona L-funciones, que son funciones de los números complejos, y de un número complejo se define generalmente a ser un par de reales). Cada matemático sabe que no importa en absoluto si utilizamos el Dedekind reales o la de Cauchy reales. Entonces, ¿qué es la prueba de que BSD es cierto para la L-funciones integradas mediante el Dedekind reales iff es cierto para la L-funciones integradas mediante el Cauchy reales? A mí me parece que podríamos intentar usar el párrafo anterior, pero sólo una vez que sabemos que alguna versión de BSD puede ser formulada mediante cualquier completar arquímedes ordenó campo, y que la formulación resultante es "una sensata pregunta de matemáticas". Mi sensación es que este es "evidente"; sin embargo, yo preferiría oír algún principio general que puedo invocar de los que realmente tienen que decir algo coherente acerca de por qué esto es cierto.
De fondo
Hace un par de años me he encontrado este tipo de pregunta muy confuso para pensar, y habrían descartado como trivial o simplemente dijo que las cifras reales eran únicas de hasta un único isomorfismo y probablemente eran "los teoremas de la lógica", que resuelve estos problemas. Pero tengo una mejor comprensión de lo que la matemática es ahora, y me doy cuenta de que no estoy muy seguro acerca de cómo funciona todo esto. Aquí es un intento de explicar lo que yo creo que son las entrañas de la primera pregunta.
Digamos que yo estoy haciendo "normal" de las matemáticas, y me encuentro con un "normal" matemática conjetura que menciona los números reales, de alguna manera, por ejemplo, la conjetura de que pi + e es trascendental, o algunos mucho más complicado conjetura que menciona los números reales de forma implícita, como la de Birch y Swinnerton-Dyer conjetura (que menciona los números complejos, que se construyen a partir de los números reales). Ningún matemático me iba a preguntar si me refiero a la de Cauchy reales o la Dedekind reales en mi conjetura. Digamos que me decida a ofrecer $1.000.000 para una prueba de mi conjetura.
Ahora dicen algunos menear el que está en el ordenador a prueba de formalización me pregunta qué fundamentales del sistema que estoy usando cuando hago mi conjetura, así que me digo "ZFC teoría de conjuntos". Y luego dicen que los números reales tienen dos definiciones en ZFC teoría de conjuntos, uno con secuencias de Cauchy y uno como Dedekind cortes, y que los números reales fue mi conjetura acerca de? Soy un matemático, así que sé que no importa, así me dicen "el Cauchy reales" sólo para callarlos. Al día siguiente me doy cuenta de que yo podría haber sido más inteligente, así que me tome la molestia de reformular mi conjetura de modo que en lugar de la mención explícita de "números reales" voy a hacer en una conjetura sobre todo completo arquímedes ordenó campos (el hecho de que esta reformulación es posible se podría considerar como una definición de "normal" a las matemáticas en el párrafo anterior). Por supuesto que "sabe" que esto no cambia mi conjetura de cualquier manera substancial. Me decido a entrar en contacto con el wag para decirles mi cambio de punto de vista, así que llame a ellos, pero antes de que pueda obtener una palabra, que muy emocionada me dicen que ellos dejaron su nuevo aprendizaje profundo AI ZFC equipo generador de prueba del sistema en toda la noche trabajando en mi conjetura acerca de la de Cauchy reales, y se ha logrado con una prueba que es mil millones de líneas de largo e incomprensible, pero cada línea es formalmente revisados para ser válido en ZFC, por lo que debe ser el correcto, y puede que tenga la $1,000,000. Le explico que ahora he cambiado mi conjetura y ahora es una declaración sobre todas completar arquímedes ordenó campos, y les pregunto si su prueba de obras para todos los campos. "Definitivamente, no!" responden. "Mi AI necesidades para generar pruebas de cosas triviales como 3 < 5 para probar su conjetura, y lo hace pensando en la definición de < en el Cauchy reales y viene con una prueba de 3 < 5, que es específico de Cauchy reales. Mi AI también hace un montón de otras cosas raras con Cauchy reales, y algunos de ellos no entiendo en absoluto; probablemente sólo formas extrañas de la prueba estándar de hechos acerca completa de arquímedes ordenó a los campos, pero no puedo estar seguro". "Bien, ¿todo lo que haces por el Cauchy reales tienen algunos analógicas para la Dedekind reales?" Me pregunte. Y ellos contestan "no sé, todo lo que puedo garantizar es que mi prueba es válida en la teoría de conjuntos ZFC, y por lo tanto me han demostrado su conjetura en su forma de Cauchy. Usted está reclamando que la de Cauchy forma completa y el de arquímedes ordenó campo de formulario, obviamente, son equivalentes, por lo tanto me han demostrado su más general de la conjetura".
Creo que el wag debe ser el correcto, pero no entiendo los detalles de por qué.