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¿Cuáles son los temas en la moderna teoría de conjuntos?

Esto es estimulado por el comentario a mi respuesta aquí. Estoy familiarizado con la teoría de los conjuntos más allá de Cohen en la prueba de la independencia de la hipótesis continua de ZFC. En particular, no he presenciado ninguna interacción real entre el conjunto de la teoría de los problemas y de la forma más convencional de matemáticas que he estudiado, el tipo de lugar donde te das cuenta de "en el fin de entender realmente este problema en homotopy teoría, tengo que leer acerca de las grandes cardenales." Incluso he tenido la sensación de varios matemáticos profesionales con los que he hablado que la teoría de conjuntos no es relevante, y que si alguien fuera a encontrar algo de conjunto de la teoría de la falla en sus axiomas (un no-modelo estándar o somesuch), que acaba de ignorarlo y vuelve a intentarlo con diferentes axiomas.

Yo también no cuidar personalmente de la abstracción de la teoría de conjuntos, pero esto es una mala razón para juzgar nada, sobre todo en esta etapa en mi vida, y me siento como me gustaría estar más interesados si yo sabía de algunas de las formas en la que interactuaba con el resto del mundo matemático. Así:

  • ¿Qué conjunto de los teóricos de hoy importa?
  • ¿Cómo funciona la teoría de conjuntos interactuar con el resto de las matemáticas?
  • (más subjetiva pero) Sería matemáticos que trabajan fuera de la teoría de conjuntos en beneficio de pensar en los grandes cardenales, no estándar de los modelos, o sus secuaces?
  • Podría recomendar algunos libros o artículos que podrían convencer a un no-set teórico de que el sujeto, como se practica actualmente es digno de estudio?

Muchas gracias!

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Tim Howland Puntos 3650

La teoría de conjuntos de hoy es una ciudad vibrante, área de investigación activa, se caracteriza por una intensa obra fundamental tanto en el set la teoría de las propias preguntas, que surgen de un profundo histórico fuente de ideas, y también en la interacción de los ideas con otros objetos matemáticos. Es fascinante y me gustaría animar a todo el mundo para aprender más sobre él.

Dado que el campo es simplemente demasiado grande para resumir fácilmente, permítanme simplemente a describir algunos de los principales temas que están estudiando activamente en la teoría de conjuntos en la actualidad.

Grandes cardenales. Estos son los fuertes los axiomas de infinitud, estudiado por primera vez por Cantor, que a menudo generalizar propiedades verdaderas de $\omega$ en un contexto más amplio, mientras que proporciona una sólida jerarquía de axiomas aumento en la consistencia de la fuerza. Gran cardenal axiomas, a menudo expresan la combinatoria de los aspectos del infinito, que tiene importantes consecuencias, incluso en la parte baja. Para dar una profunda ejemplo, si no son lo suficientemente numerosos Woodin los cardenales, a continuación, todos los conjuntos proyectivos de reales son Lebesgue mensurables, un impactante pero muy bienvenida situación. Usted puede reconocer algunas de las diversas gran cardenal conceptos---inaccesible, Mahlo, débilmente compacto, indescriptible, totalmente indescriptible, unfoldable, Ramsey, medibles, alto, fuerte, fuerte, compacto, supercompact, casi un enorme, enorme, y así sucesivamente---y de nuevo gran cardenal los conceptos se introducen a menudo para un propósito en particular. (Por ejemplo, en un trabajo reciente de Thomas Johnstone y me lo demostró que un cierto forzamiento axioma era exactamente equiconsistent con lo que hemos llamado la elevación de los cardenales.) Animo siga el enlace de Wikipedia para más información.

Forzar. El tema de la teoría de conjuntos que llegaron a la madurez con la desarrollo de forzamiento, una técnica extremadamente flexible para la construcción de nuevos modelos de la teoría de conjuntos a partir de modelos existentes. Si uno tiene un modelo de la teoría de conjuntos $M$, se puede construir un forzando la extensión de $M[G]$ mediante la adición de un nuevo elemento ideal $G$, que va a ser un $M$-filtro genérico para forzar un concepto $\mathbb{P}$ $M$ , similar a la de un campo de extensión en el sentido de que cada objeto en $M[G]$ es edificable algebraicamente de $G$ y los objetos en $M$. La interacción de un modelo de la teoría de conjuntos con sus obligando a las extensiones proporciona un muy rica, intensamente estudiados contexto matemático.

La Independencia Fenómeno. La inicial de los usos de forzar se centraron en demostrar diversas independencia de los resultados, que mostrar que una afirmación de la teoría de conjuntos no es ni demostrable ni rebatible de la base de axiomas de ZFC. Por ejemplo, la Hipótesis continua es famosa por ser independiente de ZFC, pero nos ahora tenemos miles de ejemplos. Aunque ahora es la norma para las declaraciones de infinita combinatoria a ser independiente, el fenómeno es particularmente interesante cuando se muestra que una declaración de fuera de la teoría de conjuntos es independiente, y hay muchos ejemplos destacados.

Obligando A Los Axiomas. La primera obligando a los axiomas eran a menudo visto como unificador de combinatoria afirmaciones que podrían ser resultó consistente forzando y luego se aplica por los investigadores con menos conocimientos de forzar. Por lo tanto, se tendía a unificar gran parte de la fuerza de obligar de una manera que era fácilmente empleadas fuera del campo. Por ejemplo, una ve a aplicaciones de Martin Axioma realizado por topologists o algebraists. Dentro de los la teoría, sin embargo, estos axiomas son un punto focal, visto como expresan particularmente robusto colecciones de consecuencias, y hay un intenso trabajo en varios axiomas y la búsqueda de su gran cardenal de la fuerza.

Interior modelo de la teoría. Este es un enorme esfuerzo continuo para construir y comprender la canónica fina-estructural interno de los modelos que pueden existir para los grandes señores cardenales, a los análogos de Gödel de la edificable universo $L$, pero que puede dar cabida a la gran cardenales. La comprensión de estas interior de los modelos de las cantidades en un el sentido de la capacidad para asumir el gran cardenal concepto completamente aparte y, a continuación, ajuste juntos de nuevo. Estos los modelos suelen proporcionar una poderosa herramienta para mostrar que otro de los enunciados matemáticos tienen gran cardenal de la fuerza.

El cardenal características de la continuum. Este tema está relacionado con las diversas cardenal características de un continuo, tales como el tamaño de la más pequeño no Lebesgue medibles conjunto, la aditividad de la null ideal o la cofinality de la orden de $\omega^\omega$ en virtud de la eventual dominación, y muchos otros. Estos cardenales son todos iguales a la continuidad, según el cap, pero separado en una rica jerarquía de las distintas nociones cuando CH falla.

Descriptivo conjunto de la teoría. Este es el estudio de los diversos complejidad de las jerarquías en la el nivel de los reales y de los conjuntos de reales.

Borel relación de equivalencia de la teoría. Derivadas de descriptivo de la teoría de los conjuntos, este tema es un emocionante relativamente reciente desarrollo en la teoría de conjuntos, que proporciona un medio preciso para entender lo que de otro modo podría ser simplemente un entendimiento informal de la comparativa la dificultad de clasificación de problemas en matemáticas. El la idea es que muchos de clasificación de los problemas que surgen en el álgebra, el análisis de la topología o activar de forma natural a corresponden a las relaciones de equivalencia en un estándar de Borel espacio. Estas relaciones encajar en una jerarquía natural en virtud de la noción de Borel reducibilidad, y este concepto proporciona nosotros con una manera de decir que un problema de clasificación en la matemática es al menos tan difícil como o estrictamente más que otro. Los investigadores en esta área son profundamente conocedores ambos acerca de la teoría de conjuntos y también sobre el tema en que sus las relaciones de equivalencia surgir.

La filosofía de la teoría de conjuntos. Permítanme, por último, también mencionar los emergentes tema conocido como la filosofía de conjunto la teoría, que tiene que ver con algunas de las ideas filosóficas las cuestiones que surjan en conjunto teórico de la investigación, especialmente en el contexto de los grandes cardenales, tales como: ¿Cómo podemos decidir cuando o si a adoptar nuevos axiomas matemáticos? ¿ significa decir que un enunciado matemático es verdadero? En qué sentido tiene un modelo de los axiomas de la teoría? Gran parte de la discusión en esta área entreteje profundamente preocupaciones filosóficas con muy técnico matemáticas relativas a características profundas de forzamiento, gran cardenales y el interior del modelo de la teoría.

Observación. Veo en su respuesta a la pregunta vinculada usted mencionó que no puede haber estado expuesto a mucho la teoría de conjuntos en la universidad de Harvard, y esto me parece una lástima. Me gustaría animo a buscar más allá de cualquier limitación de perspectivas que puede haber encontrado, y usted va a descubrir el rico, fascinante tema de la teoría de conjuntos. El estándar el nivel de introducción de posgrado de los textos se Jech del libro Teoría y Kanamori del libro Mayor Infinito, en gran cardenales, y ambas son excepcionales.

Pido disculpas por esta demasiado larga respuesta...

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Dick Kusleika Puntos 15230

Tal vez empezar con mirar los capítulos para el Manual de usuario de la Teoría de conjuntos aquí. Como topologist, puedo decir que la teoría de conjuntos es todavía muy útil en la Topología General, como la gente corre en muchas de las preguntas que son independientes de la teoría de conjuntos no, o que son ayudados por técnicas de la teoría de conjuntos. Harvey Friedmann tiene muchos (creo) ideas interesantes sobre el papel de los grandes cardenales en "normal", combinatoric preguntas. Sela es probablemente el más prolífico autor de la Teoría de conjuntos y tiene una amplitud de temas.

20voto

DanV Puntos 281

Uno de los profesores de mi departamento me estaba hablando acerca de esto el otro día, él bromeó diciendo que la lógica y teoría de conjuntos "convencional" de las matemáticas es como las matemáticas a la física.

Primero de todo, me convencionales matemáticas es tomar una idea y obtener más ideas de él por inferencia lógica - esto se refiere a lo que mi Álgebra I profesor dijo en el primer matemáticas conferencia a la que asistí: la matemática es la ciencia de la deducción de Una de B y C.

En segundo lugar, el mencionado profesor estaba bromeando, pero era parte de verdad en una forma. La teoría de conjuntos se escurre en el modelo de la teoría y la topología que a su vez goteo en el álgebra y el análisis. Esos campos son convencionales matemáticas, creo.

Por último, no puedo hablar por completo sobre el conjunto de los teóricos, pero puedo decir lo que yo veo desde el punto de vista estrecho que tengo ahora - el dominio de la ZF fue establecido y ahora hay una búsqueda de "medidas de consistencia" cuánto más se necesita para asumir. El axioma de elección, de su negación, la existencia de algunos de los grandes cardenales, y así sucesivamente y así sucesivamente. Este es mi punto de vista estrecho, como alguien que en su mayoría el estudio de forzar y grandes cardenales en los últimos meses y que bien podría estar hablando de la basura.

11voto

Valentin Rocher Puntos 121

Un lugar donde usted necesita preocuparse por establecer-cuestiones teóricas es en la categoría de teoría. Incluso una vez que usted consiga más allá de la obvia "problemas", como la existencia de la categoría de poleas en un no pequeño de la categoría (una de las soluciones es la de asumir que, al menos, un universo - un conjunto que actúa como $V_\kappa$ para algunos inaccesibles $\kappa$, y trabajar sólo con los conjuntos de tamaño limitado por el tamaño de los elementos de $V_\kappa$, o tal vez lo suficiente como tales conjuntos tales que cada conjunto de contenidos en algunos universo), hay preguntas interesantes que se ven afectados por la teoría como Vopěnka del principio de ver el nLab página para una breve discusión.

9voto

Rune Jacobsen Puntos 3621

Voy a tomar una puñalada en esta parte:

"¿Cómo la teoría de conjuntos interactuar con el resto de las matemáticas?"

Henno Brandsma menciona que la teoría de conjuntos es útil en la topología. Otra área, que tiene muy pocas analogías con la topología, teoría de la medida, y por extensión, la teoría de la probabilidad. Estamos muy interesados en, por ejemplo, infinito producto de espacios, debido a los muchos modelos probabilísticos tienen infinidad de variables aleatorias. Pero no sólo podemos invocar a la vida sin un poco de cuidado. Para ello, en la lógica de primer orden requiere el axioma de elección (o algo parecido). Pero luego que no se pueden medir conjuntos existen, por lo que cada conjunto de resultados deben estar acompañados por un $\sigma$-álgebra de conjuntos para que la medición (de la probabilidad o de volumen) tiene sentido...

Además, al igual que en la topología, nuestras definiciones básicas se basan mucho en la "construcción" axiomas como la comprensión, la unión y el powerset. Por ejemplo, la operación común "tomar el más áspero $\sigma$-álgebra $\mathcal{A}$ tal que $\phi(\mathcal{A})$" apela directamente a los axiomas: powerset dos veces, a continuación, la comprensión, y luego de la unión (con un direccionamiento indirecto, a partir de una intersección de una cantidad no numerable de $\sigma$-álgebras).

Así que la teoría de la probabilidad está estrechamente ligada con el axioma de elección, de tal manera que a nadie haciendo un trabajo serio en el que siempre es consciente de ello. Y usamos los axiomas directamente, incluso si a menudo nos olvidamos de que es lo que estamos haciendo.

"Incluso he tenido la sensación de varios matemáticos profesionales con los que he hablado que la teoría de conjuntos no es relevante, y que si alguien fuera a encontrar algo de conjunto de la teoría de la falla en sus axiomas (un no-modelo estándar o somesuch), que acaba de ignorarlo y vuelve a intentarlo con diferentes axiomas."

¿Qué otra cosa hemos de hacer sino intentar de nuevo? :)

La verdadera pregunta es: ¿qué tan fácil sería? Mucho de análisis estaría bien; los reales parecen tener las mismas propiedades que no importa lo que la teoría se construyen en. Teoría de la medida y la teoría de la probabilidad, sin embargo, que son tan ligado a la teoría de conjuntos, (creo) venirse abajo todo iba a ser sospechoso, y tendría que ser reconstruido a partir de cero. Lo aterrador y emocionante idea!

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