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Los sindicatos y el axioma de la elección.

¿Es lo siguiente equivalente al axioma de elección?

Sea $A = \{a_i: i \in I\}$ sea una colección de conjuntos no vacíos disjuntos por pares indexados por $I$ . Del mismo modo, dejemos que $B = \{b_i : i \in I \}$ . Supongamos además que para cada $i \in I$ , $|a_i| = |b_i|$ . Entonces $|\bigcup A| = |\bigcup B|$


Me interesa esta pregunta porque la proposición parece una de las formas más intuitivamente obvias de enunciar el axioma de elección, ¡pero me estoy atascando a la hora de demostrar que realmente lo es!

Es fácil ver que el axioma de elección implica la proposición. El argumento consiste esencialmente en elegir una biyección entre $a_i$ y $b_i$ para cada elemento $i \in I$ y combinarlos para formar una biyección. Al tratar de demostrar la implicación inversa, estoy atascado en el hecho de que podríamos tener una biyección entre $\bigcup A$ y $\bigcup B$ que mezcla los conjuntos de partición.

También he oído hablar de Russell Cardenales, y que es es coherente con $ZF$ suponer que existe una unión contable de conjuntos contables que es a su vez incontable.

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DanV Puntos 281

La respuesta es que no sabemos cómo demostrar que esto es equivalente al axioma de elección.

Higasikawa, Masasi " Principios de partición y sumas infinitas de números cardinales . " Notre Dame J. Formal Logic 36 (1995), no. 3, 425-434.

En el artículo anterior, el autor demuestra que este principio (que denomina $\sf FB$ ) implica el principio de partición (si existe una suryección desde $A$ en $B$ entonces hay una inyección de $B$ en $A$ ). La cuestión de si el principio de partición implica o no el axioma de elección está abierta.

También puedes encontrar este principio en el libro de Gregory Moore sobre el axioma de la elección. Se trata del principio 1.4.12, y se indica que está abierto si es o no equivalente al axioma de elección. Sin embargo, también se indica que en conjunción con el siguiente principio, podemos demostrar el axioma de elección:

"Si cada miembro de un conjunto infinito $A$ tiene la misma cardinalidad que $A$ entonces $\bigcup A$ tiene la misma cardinalidad que $A$ ."

Así que, en definitiva, esta pregunta es otra pregunta abierta de la lista de "muy fácil de formular, muy difícil de demostrar equivalente al axioma de elección".

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