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Prueba original de Zorn ' s lema

En la página de la wiki por el Lema de Zorn se dice que este lema fue

Demostrado por Kuratowski en 1922 y de forma independiente por Zorn en 1935

pero luego dice:

El lema de Zorn es equivalente a la buena ordenación teorema y el axioma de elección

Esto parece estar diciendo que Kuratowski y Zorn demostrado el axioma de elección.

Que no suena bien. Supongo que esto significa que Kuratowski y Zorn presentado una prueba de lo que ahora llamamos el Lema de Zorn, que usa el axioma de elección, como un axioma.

Hizo también demostrar lo contrario, es decir, que el lema de ser verdad implica que el axioma de elección debe ser la verdad?

7voto

Mauro ALLEGRANZA Puntos 34146

La pregunta puede ser contestada de navegación:

[página 167] el concepto de maximality, aunque no el nombre, surgió como una clara noción sólo con Hausdorff de investigación, de 1907, en conjuntos ordenados de funciones reales. En particular, se aplica el Bien de Ordenar el Teorema de establecer la existencia de un pantachie, es decir, un conjunto maximal de un valor real de secuencias de ordenados de acuerdo a la secuencia, finalmente, fue mayor.

Cuando Hausdorff dio una segunda prueba de este resultado, dos años más tarde, él basado en un nuevo conjunto teórico teorema de la que se deduce de la buena Ordenación Teorema.

Hausdorff del teorema de no recibir la atención que merece. Cuando regresó a ella en su libro de texto sobre la teoría de conjuntos [1914], describió en dos variantes, cada uno de los que más tarde fue denominado Hausdorff Máxima del Principio. Sin embargo, es importante darse cuenta de que, a pesar de que el nombre que más tarde se dado a ellos, él no tenía intención alguna de estas variantes, como un axioma o un principio:

(3.4.2) Cada conjunto parcialmente ordenado $M$ tiene un subconjunto ordenado $A$ que es mayor [$\subseteq$-máxima] entre ordenó subconjuntos de a $M$.

(3.4.3) Cada conjunto parcialmente ordenado $M$ tiene un subconjunto ordenado $A$ que es mayor [$\subseteq$-máxima] entre ordenó subconjuntos y también incluye a $B$, dado un subconjunto ordenado de $M$. [1914, páginas 140-141]

Hausdorff, que se deduce de las dos variantes del Axioma de Elección, no intento de mostrar su equivalencia. Tampoco se aplican a ellos para obtener otros resultados. Como su predecesor, estos dos teoremas atraído poca atención por parte de Hausdorff de sus contemporáneos. Como consecuencia, la máxima los principios fueron descubiertos de forma independiente en varias ocasiones, la más importante casos que ocurren en los artículos por Kazimierz Kuratowski [1922] y Max Zorn [1935].

[página 220] Cuando la segunda edición de Hausdorff del Grundzuge aparecido en 1927, él considera que tales formulaciones, una vez más. Allí se introdujo por primera el término de "máxima establecida" (Maximalmenge) para describir lo que aquí se llama una $\subseteq$-elemento maximal, es decir, un miembro de la $B$ de una familia de conjuntos tales que a $B$ no se encuentra debidamente incluido en cualquiera de los miembros de la familia. En esa ocasión declaró un máximo de principio, y su correspondiente principio de mínima, por medio de transfinito ordinales [...]. Por lo tanto, su máxima y la mínima principios tomó la siguiente forma:

(4.4.1) Si $A$ es un no-vacío familia de conjuntos y es prorrogable por encima de los límites, a continuación, $A$ contiene un Maximalmenge [$\subseteq$-elemento maximal] $B$.

(4.4.2) Si $A$ es un no-vacío familia de conjuntos y es prorrogable por debajo de los límites, a continuación, $A$ contiene un Minimalmenge [$\subseteq$-mínimo elemento] $B$. [1927, página 174]

Aunque el joven Varsovia matemático Kazimierz Kuratowski, había establecido un principio de mínima de cinco años antes, en 1927 Hausdorff permaneció inconsciente de Kuratowski del principio. Finalmente, Hausdorff mencionado que (4.4.1) podría ser utilizado para obtener una proposición deducida anteriormente en su libro de la buena Ordenación Teorema: En cada espacio métrico $X$ y para todos los reales positivos $r$, hay un $\subseteq$-máxima subconjunto $Y$ $X$ tales que la distancia entre dos puntos en $Y$ al menos $r$. Con toda probabilidad, él no sospecha que (4.4.1) o (4.4.2) fue equivalente al Axioma de Elección].

Hausdorff, se cree que estos dos teoremas se pudo demostrar sólo por los medios de transfinito ordinales [1927, 173], [...] sin embargo, Hausdorff estaba equivocado, ya que Kuratowski había demostrado que era uno de esos principios, mediante el Axioma, pero no los números ordinales, en el estilo de Zermelo la segunda prueba de la buena Ordenación Teorema.

[página 223] topologist R. L. Moore, [1932] publicó un volumen sobre los cimientos de punto-establecer la topología, y basa su tratamiento en los postulados que contiene los términos indefinidos "punto" y "región". Al principio de su libro, él discutió el Axioma de Elección, declaró como Zermelo había hecho en 1908, que Moore incluido "entre las propuestas fundamentales de la lógica de clases". Mucho más tarde en su libro, él estableció un teorema que fue, en efecto, un principio de mínima [1932,84]:

(4.4.5) Supongamos $G$ es un [no-vacío] la familia de conjuntos. Si, para cada subcolección $H$ $G$ ordenado por la inclusión, hay algunos $A$ $G$ tal que $A \subseteq B$ por cada $B$$H$, a continuación, algunos miembros de la $M$ $G$ no tiene ningún subconjunto en $G$ [es decir, $M$ $\subseteq$- mínimo].

Sin embargo, no van a obtener alguna de las consecuencias de la (4.4.5), que él había deducido a partir de la buena Ordenación Teorema.

Finalmente, el Lema de Zorn, la máxima principio que se ha convertido en el más ampliamente conocido y sobre cuyos orígenes que son los mejor informados, fue publicado en 1935:

(4.4.6) Si $A$ es una familia de conjuntos tales que la unión de toda la cadena de $B \subseteq AB$$A$, entonces no es un miembro de la $C$ $A$ que no es un subconjunto de cualquier miembro de $A$ [es decir, $C$ $\subseteq$- máxima].

En contraste a los matemáticos descritos hasta el momento, Max Zorn no respecto (4.4.6) como un teorema, sino como un axioma. Él llamó el "principio del máximo" y sinceramente esperaba que reemplazaría el buen orden Teorema de álgebra abstracta. [...] Evidentemente Zorn no estaba familiarizado con el anterior máximo de principios. Muchos años más tarde reconoció haber leído [Kuratowski 1922], pero dijo no haber notado ningún máxima principio no. Sin embargo, podemos preguntarnos si Kuratowski influenciado Zorn (como Hausdorff bien podría haber influido en Bochner) de modo subliminal.

¿Cuáles fueron los inicios de Zorn del principio? De acuerdo a su posterior reminiscencias, se formuló por primera vez en Hamburgo, en 1933, donde Claude Chevalley y Emil Artin, a continuación, tomó así. De hecho, cuando Zorn aplicada para obtener los representantes de ciertas clases de equivalencia en un grupo, Artin reconoció que Zorn el principio de los rendimientos del Axioma de Elección. Por a finales de 1934, Zorn principio se había encontrado a los usuarios en los Estados unidos que doblada es el Lema de Zorn. En octubre, cuando Zorn enseñado, en su principio, que la American Mathematical Society en Nueva York, Solomon Lefschetz recomendado que Zorn publicar su resultado. El papel apareció el siguiente año.

1voto

Significa que si usted asume la verdad del axioma de elección, entonces usted puede probar el teorema bien pedido y si asumes el teorema bien pedido entonces usted puede probar el lema de Zorn y si asumes el lema de Zorn se puede demostrar el axioma de elección. Elige tu opción. Cada uno equivale al otro, pero lo único demostrado es su equivilence.

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