5 votos

Axioma de elección: Ley general asociativa y conmutativa para suma/producto infinito de cardinales.

En su libro Teoría básica de conjuntos escribió Levy:

La ley asociativa completa y la ley asociativa conmutativa sólo pueden demostrarse mediante el axioma de elección.

(página 104 de la edición de Dover)

Aquí Levy se refiere a la suma infinita de cardinales bien ordenados (también conocidos como alephs), que se define del siguiente modo:

$$\sum_{i\in I} \kappa_i:=\left|\bigcup_{i\in I}\{i\}\times\kappa_i\right|$$

No sé qué versión de la ley asociativa-comutativa tiene Levy en mente, pero una es la siguiente:

$$\sum_{i\in I} \kappa_i=\sum_{j\in J}\sum_{i\in X_j}\kappa_i$$

donde $\{X_j :j\in J\}$ es una partición de $I$ .

No veo cómo esto utiliza el axioma de la elección. Uno podría decir $\sum_{i\in X_j} \kappa_i$ podría no ser un cardinal bien ordenado y por lo tanto la suma en el lado derecho no está definida, pero yo podría ver esto como una declaración puramente acerca de la existencia de biyecciones entre dos conjuntos, y la prueba es libre de elección. ¿Me estoy perdiendo algo obvio o Levy tiene otras versiones de la ley asociativa general que requieran el axioma de elección?

1voto

DanV Puntos 281

El problema no es que la suma sea por definición la cardinalidad de la unión. Se trata de saber si esta definición respeta realmente la cardinalidad.

La cardinalidad de $\sum_{n<\omega}2$ debe ser la cardinalidad de cualquier unión contable de pares disjuntos de tamaño $2$ . No sólo la cardinalidad de $\omega\times2$ . Pero sin elegir biyecciones, no podemos garantizar que esta afirmación se cumpla. Por ejemplo, podría haber una clase propia de cardinales incomparables por pares, todos los cuales son "unión contable de pares".

E incluso si insistes en mantenerte dentro de la limitada gama de ordinales. Recuerda que una unión contable de conjuntos contables podría tener tamaño $\aleph_1$ .


También le puede interesar Pregunta MathOverflow y la respuesta que le escribí.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X