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現代数学の系譜 工学物理雑談 古典ガロア理論も読む62 (1002レス)
現代数学の系譜 工学物理雑談 古典ガロア理論も読む62 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1551963737/
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399: 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [sage] 2019/03/16(土) 22:18:18.65 ID:B5CZ4/Lr >>398 つづき (抜粋) 3. 整礎原理 まず次の考え方をとることにする。 自分自身を含むような集合は存在しない。 これを採用するのは、必ずしもパラドクスを避けるためではない。 たとえば「集合とは要素を集めたものである」という見方を取ると、論理的な順序としてまず要素があってからそれらを含んでいる集合が存在しているので、集合が自分自身を含んでいるのはそもそもおかしいことになる(一方、概念と集合の存在を結びつける内包公理の見方では、ある概念がその概念自身にも当てはまることがあるのだから、ある集合がその集合自身に含まれていても別におかしくはない)。 また別の理由として、自分自身を含む集合を認めると集合の同一性が外延公理だけでは決まらない(のが嫌だ)というものがある。 自分自身だけを含むような集合としてaとbを取ったとする。 a={a} b={b} が成り立っている。このとき、aとbは等しいだろうか。 内包公理のもとでは、aの存在もbの存在も何らかの概念P(x),Q(x)によっている。 a={x|P(x)} b={x|Q(x)} したがってP(x),Q(x)を見ることでaとbが等しいかどうかを調べることができる。 しかし内包公理を取らない立場では、aとbが等しいかどうかを判断するためには何らかの新しい原理が必要になる。そして、そのような新たな原理を積極的に提案するよりも初めから自分自身を含むような集合を排除して考えようということになる(この場合必ずしも自分自身を含む集合は存在しないと強く主張する必要はなくて、そういうものは排除した範囲で考えようという立場かもしれない)。 いずれにしても自分自身を含む集合を認めないなら、同様の理由で a∈b∈aとかa∈b∈c∈aとなるような集合も認められない。もっと一般的に a1∋a2∋a3∋a4∋a5∋… となるようなものは認められない(自分自身を含む集合はa∋a∋a∋…となりこれに反している)。「まず要素があってから集合がある」という考え方によればこのような集合は存在しないし、このような集合の同一性は外延公理だけでは決まらないので。 このような集合が存在しないことを整礎原理と呼ぶことにする。 つづく http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1551963737/399
400: 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [sage] 2019/03/16(土) 22:19:23.65 ID:B5CZ4/Lr >>399 つづき 整礎原理 a1∋a2∋a3∋a4∋a5∋…とどこまでも続くような集合は存在しない。 整礎原理は、どんな集合が存在するのかについては積極的に主張していないけれど、ここから集合の間に成立している秩序が見えてくる。 まず自分自身を含んでいたり包含関係が循環することがないため、「∈」について順序関係が成立することになる。つまり包含関係「∈」に基づく「より単純な集合」←→「より複雑な集合」という相対的な位置づけを与えることができる。しかも包含関係「∈」を内側にたどっていくと必ずどこかで終わるので、「より単純な集合」←→「より複雑な集合」のうち、「より単純な集合」の方向はどこかで終点に至る。 整礎原理の成り立つ集合世界では、もっとも単純な集合から始まってだんだん複雑な集合に向かっていくという整然とした秩序が存在する(この秩序は集合の要素数の大小関係とは異なる。たとえば0∈N∈{N})。 もっとも単純な集合は、要素を何も含まない空集合Φである。空集合Φはもちろん存在してほしい。 またこの空集合を元にして、{Φ},{{Φ}},{{{Φ}}},{{{{Φ}}}},…とか{Φ,{Φ}},{Φ,{Φ},{{Φ}}},{Φ,{Φ},{{Φ}},{{{Φ}}}},…といった集合も存在していてほしい。 つづく http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1551963737/400
401: 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE [sage] 2019/03/16(土) 22:20:18.25 ID:B5CZ4/Lr >>399 つづき 正則性公理 反復的集合観に先立って次の整礎原理を述べた。 整礎原理 a1∋a2∋a3∋a4∋a5∋…とどこまでも続くような集合は存在しない。 これを次のように公理化する。 正則性公理 ∀s(s≠Φ→∃x∈s(x∩s=Φ)) (反復的集合観によれば、sに含まれるどの要素もsが現れる段階よりも低い段階で現れる。sの要素の中で最も低い段階に現れるものをxとすれば、xとsが共通要素を持つことはない。もしあればそれはxよりも低い段階に現れるsの要素になりxの取り方に反するので) 正則性公理が成り立たないとすると、空集合でないある集合sについて∀x∈s(x∩s≠Φ)となるので、 x1∈s x2∈x1∩s x3∈x2∩s ・ ・ ・ となり、x1∋x2∋x3∋x4∋…という系列が得られる。 ただし正則性公理を追加したからといって、x1∋x2∋x3∋x4∋…となる集合や自分自身を含む集合の存在が証明されないことを保証しているわけではない (ある公理から何かの存在が導かれるときに非存在を主張する公理を追加しても、存在するという証明を打ち消すことはできない。単に矛盾が導かれるようになるだけ)。 元の公理系が「自分自身を含む集合はあってもいいし、なくてもいい」というものだとしたら、正則性公理の追加によって自分自身を含む集合の存在は排除される。でも元の公理系で自分自身を含む集合の存在が導かれるとしたら、そこに正則性公理を追加しても矛盾が導かれるようになるだけ。 (引用終り) http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1551963737/401
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