20 votos

Un límite al absolutismo de Shoenfield

El Teorema de la Absolutidad de Shoenfield establece que si $\phi$ es cualquier $\Sigma^1_2$ sentencia de aritmética de segundo orden, entonces $\phi$ es absoluta entre dos modelos cualesquiera de $ZF$ que comparten los mismos ordinales. Esto significa que tales $\phi$ no se ven afectadas por el forzamiento ni por consideraciones relacionadas con el Axioma de Elección (ya que para cualquier $V\models ZF$ la subclase correspondiente $L$ es un modelo de $ZFC$ ).

Lo que busco es un ejemplo sencillo de un $\Sigma^1_3$ o $\Pi^1_3$ frase $\psi$ que no es absoluto de esta manera - idealmente, tal $\psi$ lo que es cierto en algunos $V\models ZFC$ y false en una extensión genérica $V[G]$ . Esta es una pregunta puramente pedagógica para mí - estoy tratando de interiorizar Shoenfield Absoluteness, y siento que un buen ejemplo de por qué no se puede hacer mucho más fuerte ayudaría.

Gracias a todos de antemano.

22voto

Kieran Hall Puntos 2143

Noah: La frase "hay un no real en $L$ " es $\Sigma^1_3$ : Decir que $x\notin L$ significa que para cada $y$ si $y$ codifica un modelo de la forma $L_\alpha$ entonces $x$ no está en este modelo; pero decir que $y$ códigos y $L_\alpha$ (para un $\alpha$ ) significa que $y$ codifica una estructura $(M,E)$ (esto es aritmética) que satisface, digamos, $KP+V=L$ (puede hacerlo, por ejemplo, en un $\Delta^1_1$ manera); y hay que expresar que esta estructura está bien fundada, para lo cual basta con decir que ningún real codifica una secuencia decreciente a través de sus ordinales.

Contando los cuantificadores, resulta $\Sigma^1_3$ . Es falso en $L$ y verdadero después de añadir un real Cohen.

Por otra parte, si $\phi$ es $\Pi^1_3$ y se mantiene en un modelo externo de $V$ entonces se cumple en $V$ : La frase dice que todo real (en la extensión) tiene una propiedad absoluta, por lo que en particular todo real en $V$ tiene esa propiedad, en $V$ .

Esto, sin embargo, no es "el límite del absolutismo", según su título, sino sólo del absolutismo de Shoenfield. Grandes cardinales en el universo le otorgan propiedades absolutas mucho más fuertes entre $V$ y sus extensiones forzosas. Incluso a nivel de (negrita) $\Sigma^1_3$ genérico absoluto, esto implica afilados. Una buena prueba está esbozada en mi artículo con Ralf Schindler, "Projective well-orderings of the reals" Archive for Mathematical Logic 45 (7) (2006), 783-793, disponible en my página .

Más allá de este nivel, pero aún considerando enunciados proyectivos, los cardinales fuertes están implicados, por un buen resultado de Woodin. Puedes leer los detalles en "el teorema del modelo derivado" de John Steel, que también te ofrece una buena introducción a algunos de los temas que surgen al estudiar lo absoluto, como las representaciones universalmente Baire de conjuntos. El artículo está disponible en John's página .

Incluso más allá de este nivel se puede decir algo. Ahora se necesitan los cardenales de Woodin, y lo absoluto está ligado a lo determinante. De hecho, la afirmación de que "ningún conjunto forzado puede cambiar la teoría de la $L({\mathbb R})$ incluso considerando los reales como parámetros", equivale a decir que la determinación se cumple en $L({\mathbb R})$ en cualquier conjunto que fuerce la extensión. Esto a su vez equivale, por ejemplo, a la afirmación de que el ratón $M_\omega^\sharp$ existe y es totalmente iterable . $M_\omega^\sharp$ es un objeto estructural fino (una generalización de un nivel de $L$ o de $L[\mu]$ ) con $\omega$ Cardenales de madera. La iterabilidad completa es una condición técnica, pero garantiza que en cualquier extensión forzosa, $L({\mathbb R})$ es un derivado un requisito del que se desprende la determinabilidad.

E incluso podemos continuar más allá $L({\mathbb R})$ un rato. Pero me detendré aquí.

13voto

Eduard Wirch Puntos 199

El ejemplo clásico es la declaración

Todo lo real es construible.

Para ver que esto es $\Pi^1_3$ En primer lugar, hay que tener en cuenta que si $T$ es cualquier teoría en un lenguaje que contenga $\in$ entonces " $T$ tiene un modelo bien fundado contable" es una $\Sigma^1_2$ declaración. Para cada $r \subseteq \omega$ Toma $T_r$ sea un fragmento suficientemente grande de ZFC+V=L más los axiomas $R(n)$ (resp. $\lnot R(n)$ ) para $n \in r$ (resp. $n \notin r$ ), donde $R$ es un nuevo predicado unario y el $n$ son nuevos símbolos constantes junto con axiomas que los hacen corresponder a elementos de $\omega$ . Entonces $T_r$ tiene un modelo bien fundado contable para cada $r \subseteq \omega$ si todo real es construible. Eligiendo el $T_r$ da juiciosamente una $\Pi^1_3$ formulación de lo anterior.

3voto

PhilJ Puntos 29

Jensen y Solovay abordaron la cuestión. Por ejemplo $0^\#$ es un $\Delta^1_3$ número real, que obviamente no es absoluto porque no puede ir más allá de $L[0^\#]$ y claramente no puede ser lo suficientemente absoluta para estar en $L$ .

Jensen y Solovay señalan que suponiendo un cardinal mensurable, entonces existe tal ejemplo. Pero ¿qué pasa si uno no quiere asumir cardinales grandes?

Solovay construyó el siguiente ejemplo. $M$ es un modelo contable transitivo de $V=L$ . Luego está $N=M[a]$ donde $a$ es un número real y existe un $\Pi^1_2$ predicado $S(x)$ tal que $N\models(\exists!x\subseteq\omega)S(x)$ y $N\models S(a)$ y además $N=M[a]$ .

Jensen amplió este resultado y demostró que podemos tener que cada $y\in\mathcal P(\omega)^L$ es recursivo en $a$ .

Ambos resultados aparecen en el documento:

Jensen, R. B.; Solovay, R. M. " Algunas aplicaciones de los conjuntos casi disjuntos. " Mathematical Logic and Foundations of Set Theory (Proc. Internat. Colloq., Jerusalén, 1968) (1970) pp. 84-104.

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