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Recientes afirman que inaccessibles son incompatibles con ZF

Aquí se menciona que alguien afirma haber demostrado que no hay débilmente inaccessibles en ZF.

Pregunta 1: ¿Qué razones hay para creer que débilmente inaccessibles existen?

Pregunta(s) 2: Ya que todos los grandes cardenales están débilmente inaccesible, esto tendría un efecto profundo sobre la teoría de conjuntos. ¿Cuáles son algunos de los resultados más significativos, cuya única prueba supone la existencia de una débil inaccessibles? Podría alguno de los argumentos que ir a través de, sin su existencia? Por ejemplo, he escuchado que el original de la prueba del Último Teorema de Fermat (FLT) supone (algo que equivalen a) un gran cardenal, pero se demostró entonces que la discusión fue a través sin que a tal suposición.

Edit. Acabo de añadir la frase "cuya única prueba" a la Pregunta 2, que es lo que yo pretendía originalmente. El punto es que quiero saber que resultados, en su caso, se "pierde" si débilmente inaccessibles se perdieron. FLT no es un ejemplo de eso, pero habría sido antes de que se supiera que débilmente inaccessibles no son necesarios en su prueba.

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thedeeno Puntos 12553

François ha excelentemente dirigida tu pregunta 1; permitir me abordar la pregunta 2. Entiendo la pregunta: ¿cuál será la matemática efectos si alguien se muestran que no existen (débilmente) inaccesible cardenales? Un cuestión similar se puede aplicar a cualquier de varios de los grandes cardenales. Así que permítanme enumerar algunas de las consecuencias.

En primer lugar, permítanme señalar que la existencia de un débil inaccesible cardenal es demostrablemente equiconsistent con el la existencia de una (muy) inaccesible cardenal, ya que cualquier débilmente inaccesible cardinal fuertemente inaccesible en $L$, y así la cuestión acerca de la débil o fuertemente inaccesible es irrelevante cuando se trata de mantener la consistencia.

Segundo, permítanme señalar que el conjunto de los teóricos no son generalmente satisfecho con afirmaciones del tipo "la única prueba usa tal-y-tal", sino que el uso de los conceptos de la consistencia de la fuerza y la equiconsistency, que permiten precisa afirma ser demostrado acerca de exactamente qué grande los cardenales están obligados a demostrar que las declaraciones. El la situación es que para muchos matemáticos afirmaciones, podemos demostrar que la prueba debe usar un determinado tipo de grandes el cardenal o algo igual de fuerte, en el sentido de que el la consistencia de la declaración en sí implica la consistencia de el gran cardenal en cuestión. De esta manera, podemos evitar cualquier cuestión problemática sobre conocimientos acerca de si una mejor prueba es simplemente aún no descubiertas.

Como resultado, si inaccesibles cardenales deben ser refutado, a continuación, utilizando los resultados conocidos de inmediato nos ganancia de un enorme número de resultados positivos de teoremas. Así que no es realmente un caso de perder teoremas, sino más bien de lograr.

Teorema. Si inaccesibles cardenales son inconsistentes, entonces (podemos probar que) podemos construir un no-Lebesgue medibles conjunto de reales sin usar el axioma de elección.

Esto se deduce del hecho de que Solovay y Sela han demostró que la posibilidad de la construcción de un no-Lebesgue medibles conjunto de los reales (en el contexto de ZF+DC) sin el uso de AC es exactamente equivalente a la inconsistencia de inaccesible cardenales.

La mayoría de la gente cree que uno debe usar de CA en cualquier Vitali-tipo de la construcción de un no-Lebesgue medibles, y la el teorema anterior muestra que esta creencia se puede probar equivalente a la consistencia de la inaccesibles cardenales. Tal vez muchos los matemáticos encuentran su confianza en el consistencia inaccesibles de cardenales para aumentar al el aprendizaje de esta, y en este sentido, es también una respuesta a la pregunta 1. En cualquier caso, muchas conjunto bien conocido los teóricos han puesto de relieve una enorme confianza en el la consistencia de los grandes cardenales, y he dicho bastante explícitamente que si inaccesibles cardenales debe convertirse en conocido es inconsistente, entonces deberíamos esperar más inconsistencia mucho menor en ZFC o en los niveles bajos de PA.

Teorema. Si inaccesibles cardenales son incompatibles (e incluso simplemente si podemos refutar una infinidad de Woodin cardenales), entonces (podemos probar que) hay un proyectiva conjunto de reales $A\subset\mathbb{R}$ cuyo correspondiente dos personas juego de información perfecta no tiene ganadora estrategia para el jugador. En otras palabras, la infinitary de Morgan, de la ley $$\neg\forall n_0\existe n_1\forall n_2\existe n_3\cdots Un(\vec n)\ffi\existe n_0\forall n_1\existe n_2\forall n_3\cdots\neg a(\vec n)$$ fallará para algunos proyectiva conjunto $A$.

El proyectiva conjuntos de reales son los reales de los que definibles por una propiedad que involucra sólo a través de la cuantificación los números reales y enteros. El motivo por el teorema es que proyectiva determinación es equiconsistent más de ZFC con infinidad de Woodin cardenales, y por tanto, si nos refutar la grandes cardenales en ZFC, entonces nosotros del mismo modo refutar proyectiva la determinación.

Teorema. Si inaccesibles cardenales son incompatibles (e incluso si sólo medible cardenales son inconsistentes), entonces (podemos probar que) hay una analítica (a imagen continua de un conjunto de Borel) que no está determinado.

Teorema. Si inaccesibles cardenales son inconsistentes, a continuación, podemos probar que el conjunto completo de la teoría de universo es muy cerca de la edificable universo en el sentido de cubriendo. En particular, $L$ calcula los sucesores de singular cardenales correctamente.

Esta sorprendente conclusión de la siguiente manera, en este caso de Jensen cubriendo lema, ya que refutar inaccesible cardenales implica una refutación de $0^\sharp$.

Teorema. Si inaccesibles cardenales son inconsistentes, a continuación, en ninguna hay un countably completa con un valor real medida de la medición de todos los subconjuntos del conjunto y dar puntos no de masa.

Esto es simplemente porque cualquier valor real medible cardenal es medible y por lo tanto inaccesibles en el interior del modelo.

Teorema. Si inaccesibles cardenales son inconsistentes, entonces (podemos probar que) no hay incontables Grothendieck universos y el axioma de universos en categoría de la teoría es falsa.

Un sinnúmero de Grothendieck del universo es exactamente $H_\kappa$ para un cardinal inaccesible $\kappa$, y el axioma de universos afirma que cada conjunto es de tal universo.

Hay muchos más ejemplos. (Invito a cualquiera de conocimientos persona para editar la respuesta con ejemplos adicionales.)

29voto

Eduard Wirch Puntos 199

Como he señalado en la meta hilo, esta pregunta se superpone con un montón de mayores MO preguntas.

Sin embargo, ninguna de estas preguntas directamente a dirección el caso particular de la existencia inaccesibles de los cardenales, que es de especial interés ya que es la más débil de todas las grandes cardenal hipótesis. Esta respuesta se centra en ese caso.

Penélope Maddy da varias respuestas a la Pregunta 1 en §III de Creer que los Axiomas, I [JSL 53 (1988), 481-511, MR0947855]. En este maravilloso papel, Maddy justifica muchos teóricos, axiomas e hipótesis el uso de cinco cree que "reglas de oro": maximizar, inexhaustibility, uniformidad, caprichosa identidad, y la reflexión. Aquí está un breve resumen de estos cinco argumentos en lo que se refiere a la existencia de inaccesible cardenales.

  • La maximización de argumento. El maximizar la regla de oro es tal vez mejor entendido como el opuesto de la Navaja de Occam. Sin embargo, la ciega aplicación de este fácilmente conduce a contradicciones. Por lo tanto, la regla general se entiende como un par de frases: thikness — powersets son muy grandes; y determinaba la altura — hay montones y montones de números ordinales. El segundo conduce fácilmente a la existencia de inaccessibles.

  • El inexhaustibility argumento. Maddy describe muy bien: "El universo de los conjuntos es demasiado complejo para ser agotado por cualquier puñado de operaciones, y en particular por el poder establecido y de reemplazo, las dos dadas por los axiomas de Zermelo y Fraenkel. Por lo tanto, debe haber un número ordinal después de todos los ordinales generado por la sustitución y el poder establecido. Este es un inaccesible". (p. 502)

  • La uniformidad del argumento. La uniformidad, básicamente, establece que la riqueza del universo no debe concentrarse en una pequeña región, que si una cierta propiedad se encuentra en un determinado nivel de la jerarquía acumulativa, a continuación, analógica propiedades deben ser también encuentran más arriba. Por lo tanto, no deben ser muchos cardenales que comparten las mismas propiedades como $\aleph_0$, como el hecho de que $2^k < \aleph_0$ por cada $k < \aleph_0$. Combinado con regularidad, esto conduce a la existencia de inaccessibles.

  • El caprichoso identidad argumento. Esta regla establece que no debe haber ningún accidental identidades, "como la identidad entre "humanos" y "bípedo sin plumas'." (p. 499) Parece poco probable que $\aleph_0$ debe ser caracterizado como el único regular el cardenal $\kappa$ tal que $2^\mu < \kappa$ por cada $\mu < \kappa$. Por lo tanto, no deben ser inaccesibles a los cardenales.

  • La reflexión argumento. Esta poderosa regla del pulgar es una generalización de Montague con la Reflexión del Teorema, que dice que para cada primer fin de fórmula $\phi(\bar{x})$ de % de$V \vDash \phi(\bar{x})$, entonces hay arbitrariamente grande ordinales $\alpha$ tal que $V_\alpha \vDash \phi(\bar{x})$. El Principio de Reflejo generaliza esta de propiedades de primer orden arbitraria de las propiedades. Así, desde la $V$ es cerrado bajo la sustitución y powerset, no deben ser arbitrariamente grande, ordinales $\alpha$ tal que $V_\alpha$ también es cerrado bajo la sustitución y el powerset. Estos ordinales son inaccessibles.

Estos cinco argumentos tienen mucho en común, pero los principios básicos detrás de ellos son muy diferentes. Yo afirmaría que estos son los cinco distintas justificaciones para la existencia de inaccessibles.

Tenga en cuenta que Maddy del papel tiene una secuela Creer que los Axiomas, II [JSL 53 (1988), 736-764, MR0960996]). Permítanme señalar tro altamente relevante papel: Kanamori y Magidor, La evolución de los grandes cardenal axiomas de la teoría de conjuntos [LNM 669, 99-275, MR0520190]. Por supuesto, la información detallada se puede encontrar en Kanamori es El Más Infinito [Perspectivas en la Lógica Matemática. Springer-Verlag, Berlín, 1994].

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