現代数学の系譜工学物理雑談古典ガロア理論も読む62

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417: 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE  [sage] 2019/03/17(日) 09:57:26.63 ID:gAStfvWk

>>416 追加

石井大海さん、下記
「実は，集合の宇宙はこの順序数に沿ってボトムアップに構成されている，ということがわかります*2)：
*2) これは実際には von Neumann による基礎の公理のお陰で証明出来るので，
Cantor らの頃の公理化されていない集合論の定理ではありません．
しかし，こうした生成的な集合観は基礎の公理が提案される以前から集合論者の脳裡にあったものです．」
とあるので、やはり「基礎の公理」は必要みたいだねｗ（＾＾

なお、「集合論への招待*～実数直線の集合論～」面白い（＾＾
渕野先生力説のZFC後の集合論ですな
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2016/06/04 第4回つくばフレッシュマンセミナー「集合論への招待　～実数直線の集合論～」（資料）石井大海 筑波大学数理物質科学研究科数学専攻博士後期課程 1 年
(抜粋)
集合論創始者の称号は，その提唱者である Cantor と Dedekind に帰せられますが，Cantor はこうした基数や順序数の概念その
ものの研究に向かっていったのに対し，Dedekind はそれを数学の基礎付けに応用したり，数論に応用してみ
せるなど数学の「基礎言語」としての研究を積極的に行いました．こうした二人の問題意識は，形を変えて現
代の集合論にも受け継がれています．
ひとまず，まずは基本的な定義と順序数について定義しましょう：

Def. 1. ? V により集合全体の成すクラスを表す．V を宇宙と呼ぶ．
? 関係 R が A 上で整礎 def ←＝→ 任意の A の空でない部分集合が R-極小元を持つ．
? (A, R) が整列集合 def ←＝→ R は A 上の整礎な全順序．

実は，集合の宇宙はこの順序数に沿ってボトムアップに構成されている，ということがわかります*2)：
*2) これは実際には von Neumann による基礎の公理のお陰で証明出来るので，
Cantor らの頃の公理化されていない集合論の定理ではありません．
しかし，こうした生成的な集合観は基礎の公理が提案される以前から集合論者の脳裡にあったものです．

つづく

http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1551963737/417

418: 現代数学の系譜 雑談 古典ガロア理論も読む ◆e.a0E5TtKE  [sage] 2019/03/17(日) 09:57:47.78 ID:gAStfvWk

>>417

つづき

順序数の理論は非常に簡明ですので，Cantor は基数の理論をこれに帰着させたい，と考えました．この要
求の結果として出て来たのが，今日では選択公理と同値である事で有名な次の整列定理です．

定理 2 (整列定理). 任意の集合について，その上の整列順序が存在する．
さて，全単射が存在するなら，二つの集合の濃度は等しいといっていいだろう，というのが Cantor の着想
でした．順序数を用いれば，以下のようにして濃度の等しい集合の代表元としての基数を定義出来ます：

Godel はこの L が ZFC + GCH のモデルになっていることを示し
ました．しかし，ここでアレ？と思った人が出て来たかもしれません．なぜな
ら，Godel の不完全性定理により「ZF から ZF の無矛盾性は示せない」はず
なのに，ここでは ZF の下で ZF + AC + GCH のモデルを構成したことになっています．ZF より大きな理論
が無矛盾なんですから，結局そこから ZF の無矛盾性が出て来る筈で，となると結局 ZF から ZF 自身の無矛
盾性を示してしまったように見えます．
実は，実際に Godel が示したことは，「この L を 外側（メタレベル）から眺めると，あたかも ZFC + GCH のモデルであ
るかのように見える」ということです．より厳密には，次のメタ定理を示したのです：

Cohen はこんにち強制法と呼ばれる手法を編み出し，この定理を証明しました．Godel の L が宇宙 V を内
側に削っていくものであったのに対し，強制法は逆に V を外側へと拡張していくもので，有理数体 Q に超越
数 α を添加した Q(α) を考えるようなものです．
Cohen は，集合論の宇宙 V をとって，その外側から新たな実数を ｱﾚﾌ2 個付け加えることによって連続体仮
説を破ったのです．
しかし，厳密には V の「外側」の元など存在しません．ではどのようにこれを実現したのかといえば，集合
の概念を，所属確率付きの集合に拡張する，というのが強制法の核となる考え方です．確率といっても，実数
値の確率ではなく，付け加えたい元の近似条件をその代わりに用います．より詳しく，添加したい「理想元」
を自由度で並べた擬順序集合を用います：

つづく

http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1551963737/418

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