12
$\开始组$

对于$\伽马射线$空语言中的一组二阶句子,比如X美元$$\伽马射线$-伪有限的如果X美元$是无限的,但对于每个句子$\varphi\in\Gamma$它满足于我们拥有的每个有限纯集$X\型号\varphi$例如,$\mathsf{ZF}$证明了“我可以线性排序,我的每个线性排序都是离散的”这句话对有限集是正确的,因此$\Sigma^1_1\楔\Pi^1_1$-伪有限集不存在;在另一个方向,$\mathsf{ZF}$证明了这一点$\欧米茄$$\西格玛^1_1$-伪有限。

有趣的是$\Pi^1_1美元$.同时$\mathsf{ZFC}$证明没有$\Pi^1_1$-伪有限集(考虑“me的每个线性次序都是离散的”),詹姆斯·汉森出现在$\mathsf{ZF}$无定形集是$\Pi^1_1$-伪有限。我的问题是,无道德是否是我们获得的唯一途径$\Pi^1_1$-伪有限集:

结束$\mathsf{ZF}$,“没有无定形集合”是否意味着“没有$\Pi^1_1$-伪有限集?"

请注意,这比询问是否每个$\Pi^1_1$-伪有限集是无定形的。FWIW我想答案是那个问题是否定的(我怀疑例如两个的结合$\Pi^1_1$-伪有限集是$\Pi^1_1$-伪有限)。

$\端组$
  • $\开始组$ 我不会这么说詹姆斯显示那个。这是阿加莎的一个定理。詹姆斯指出了这一点。 $\端组$ 评论 2020年7月24日0:06
  • 2
    $\开始组$ Hunch:有一个置换模型,因为霍华德和约克这在这里可能很有趣。IIRC,取ZFA+AC模型,其中原子集$a$与$\mathbb{Q}$同构。对于$a_1<\cdots<a_k$,让$F_{a_1,\ldots,a_k}$是$a$的一组置换,它修复了$a_1、\ldot、a_k$$和间隔$(-\infty,a_1),(a_1和a_2),\ldot,(a_k,+/infty)$(但不一定是order-preserving)。在对称子模型中,我认为根本没有无定形集,但$A$可能是$\Pi^1_1$-伪有限的。 $\端组$ 评论 2020年7月24日7:06
  • $\开始组$ @弗朗索瓦。Dorais哦,看起来很有趣!这两件事对我来说都不明显,但它们都是可信的。如果这能解决问题,我想知道“No$\Pi^1_1$-伪有限集”到底意味着什么。 $\端组$ 评论 2020年7月24日7:15

1答案1

重置为默认值
6
$\开始组$

我在评论中对这个问题的“预感”似乎是正确的!此模型来自保罗·E·霍华德。;玛丽·F·约克。,有限的定义,Fundam。数学。133,第3期,169-177(1989)。ZBL0704.03033号这篇论文有一些令人困惑的错误,尤其是定理15的证明似乎不够充分,所以我用另一个定理的证明详细地概述了这个论点。


$\newcommand{\supp}{\operatorname{supp}\nolimits}\新命令{\fix}{\operatorname{fix}\nolimits}$固定地面模型$\mathfrak{M}$ZFA+AC,其中集合美元$原子的可数无穷大并固定了稠密的线性次序${<}$属于美元$没有端点。$\mathcal{P}$是有限区间划分的格美元$,即美元$分为有限多个块,其中每个块都是任意形状的区间。这是一个正在改进的晶格美元\leq Q$iff每个块P美元$包含在$Q美元$.会议$P\sqcap Q美元$由来自的块的所有非空交集组成P美元$和一个街区Q美元$.加入$P\sqcup Q$更复杂:$P\sqcup Q$是形式的最大并集$B_1\cup B_2\cup\cdots\cup B_k$哪里P\cup Q中的$1、B2、\ldot、B_k$$B_1\cap B_2,B_2\cap B3,\ldots,B_{k-1}\cap B_k$都是非空的。给定区间分区P美元$,我们写${\sim_P}$对于相关的等价关系:$x\sim_P年$若(iff)x美元$美元$属于同一块P美元$.

G美元$是一组排列美元\pi$属于美元$有限支撑$\supp\pi=\{x\单位为U:\pi(x)\neq x\}$.给定区间分区P美元$属于美元$,让$$G_P=\{\pi\in G:(对于所有B\in P)(\pi(B)=B)\}$$注意以下事实:

  1. $G_{P\sqcap Q}=G_P\cap G_Q$.
  2. 如果$\{x\}$是一块P美元$对于每个$x\in\supp\pi$然后$\pi G_P\pi^{-1}=G_P$.
  3. $G_{P\平方杯Q}$是由生成的子组$G_P\杯G_Q$.

因此,这些子组生成一个正常的过滤器$\mathcal{F}$的子组G美元$.$\mathfrak{N}$是与相关联的对称子模型$\mathcal{F}$:$$\mathfrak{N}=\{X\in\mathbrak{M}:\fix(X)\in\mathcal{F}\land X\subseteq\mathfrak{N}\}$$请注意,每增加3个$X\in\mathfrak{N}$有一个最粗的区间划分$\供应(X)$这样的话$G_P\subseteq\fix(X)$,即$$\supp(X)=\bigsqcup\{P:G_P\subseteq\operatorname{fix}(X)\}$$

引理。对于任何集合X美元$在里面$\mathfrak{N}$,如果$\pi\in\fix(X)$那么对于每个$x_0\单位:U$,$\pi(x_0)$不在块中$\supp(X)$$x_0美元$.

证明。假设,为了矛盾起见A、B美元$相邻的区块是$\供应(X)$$x_0\单位:A$,$\pi(x_0)\单位:B$对一些人来说$x_0美元$.我们将为任何人展示这一点$a\单位:a$$b\单位:b$换位(a,b)美元$修复X美元$。请注意,至少有一个美元$十亿美元$必须是无限的。让我们假设十亿美元$是无限的,另一种情况是对称的。

  1. 假设$a=x_0$$b\notin\supp\pi$.然后$(a,b)=(x0,b)=\pi^{-1}(\pi(x0),b)\pi$.
  2. 假设$a=x_0$$b\in\supp\pi$.然后选择$b'\在b\setminuse\supp\pi中$并注意到$(a,b)=(a,b')(b,b'$.
  3. 假设$a\neq x_0$.然后$(a,b)=(a,x_0)(x_0,b)(a,x_0)$

因此$A\杯B$修复X美元$,这与事实相矛盾$\供应(X)$是最粗的隔板$G_{\supp(X)}\subseteq\fix(X)$.

权利要求1(Howard&Yorke,定理15)。 $\mathfrak{N}$不包含非晶态集。

证明。假设$X\in\mathfrak{N}$是无限的。如果$G_{supp(X)}$修复X美元$那么,按点计算X美元$是有序的,因此不是无定形的。拾取$x_0\以x表示$这样的话$P_0=\supp(x_0)\sqcap\supp(x)$适当精炼$\供应(X)$.A、B美元$是两块相邻的$P_0$属于同一块$\supp(X)$.假设美元$有一个右端点美元$; 案例中十亿美元$有一个左端点是对称的。

P_1美元$从……获得$P_0$通过更换美元$具有$A\设置减号\{A\}$十亿美元$具有$B\杯\{a\}$.请注意,对于G_{P_1}中的$\phi,\psi\$,$\phi(x_0)=\psi$.修复$b\单位:b$这样的话$B\cap(-\infty,B)$$B\cap[B,+\infty)$都是无限的。$$X_0=\{\pi(X_0):在G_{P_1}中为\pi$$$$X_1=\{\pi(X_0):在G_{P_1}中为\pi,在(a)中为\geqb\}$$这是两个不相交的无限子集X美元$.此外,$X_1,X_2\in\mathfrak{N}$因为它们都是由G_Q美元$哪里Q美元$是对$P_0,P_1$、和$\{(-\infty,b),[b,+\ infty)\}$.因此X美元$不是无定形的。

权利要求2。 美元$$\Pi^1_1$-中的伪有限$\mathfrak{N}$.

素描。假设,为了矛盾起见$$(对于所有Y\subseteq X^n,Z\substeq X^m,\ldots)\phi(X,Y,Z,\ldot)$$是一个$\Pi^1_1美元$对每个有限集都成立的语句X美元$但为假$X=U美元$.$Y\subseteq U^n,Z\substeq U^m,\ldots$被设置在$\mathfrak{N}$这样的话$\lnot\phi(U、Y、Z、\ldot)$.$P=\supp(Y)\sqcap\supp(Z)\sqcap\cdots$

注意,对于$Y、Z、\ldot$例如,当$n=1$然后Y美元$必须是来自P美元$.什么时候?$n=2$,Y美元$必须是两个区间的笛卡尔乘积的布尔组合P美元$和对角线集$\{(x,x):x\在U\}中$等等。。。

通过EF型参数,如果$V\子结构U$是一个有限集,其中包含从$P美元$每组B美元$在以下情况下足够大十亿美元$是距离的无限间隔P美元$,然后$\phi(U、Y、Z、\ldot)$等于$\phi(V,Y\cap V^n,Z\cap V ^m,\ldots)$。由此可见$\lnot\phi(V,Y\cap V^n,Z\cap V ^m,\ldots)$对于某些有限集$V\子结构U$,但这与假设相矛盾。


因为最终目标是获得对$\Pi^1_1美元$-伪有限意味着,我将提出另一个猜想。

回顾塔斯基的II有限体概念:的每个子集链X美元$具有最大元素。这相当于$\Pi^1_1$声明:的每个总预排序X美元$具有最大元素.所以每$\Pi^1_1$-伪有限集是II有限集。似乎反过来可能是正确的,但我只提出以下建议:

猜想。没有无限$\Pi^1_1$-伪有限集当且仅当不存在无限II有限集。

$\端组$
12
  • 2
    $\开始组$ 你的猜测使我感到不快。这听起来与“没有最大元素的总前序”是(在某种意义上)最弱的无穷公理类似。(在模型理论中无穷公理是一个FO句子,具有无限模型,但没有有限模型。)众所周知,在解释之前,没有最弱的无限公理。(否则,我们可以决定在有限模型中的有效性:给定一个句子$\phi$,穷尽搜索$\phi$s的有限反模型,$\phi$\的证明,或$\phi$1解释所谓的最弱无穷公理的证明。) $\端组$ 评论 2020年7月25日10:33
  • 2
    $\开始组$ 我对权利要求1(霍华德和约克定理15)有疑问。它们的证明依赖于这样的语句:如果$\pi(x_0)=x_0$,那么$\pi$还必须修复$\operatorname{supp}(x_0)$。对于$x_0=[a,\infty)$,这是错误的,其中$\operatorname{supp}(x_0)=\{a\}$,但是,例如,如果$a<b$,则$a$和$b$的换位修复了$x_0$。我不知道如何纠正这种情况。 $\端组$ 评论 2020年7月25日16:21
  • $\开始组$ @弗朗索瓦兹。这是一个有趣的问题,我也不知道如何解决它。也许可以问一个关于它的问题?(我会的,但我觉得我最近问了很多问题。) $\端组$ 评论 2020年7月26日0:04
  • $\开始组$ 我很好奇,但这要等到明天早上。(@Noah:我说过你在干扰我的其他工作吗?:-) $\端组$ 评论 2020年7月26日1:57
  • 1
    $\开始组$ 对不起,我不明白。我的反对意见是,一个集合是$\Pi^1_1$-伪有限的,如果它是一个不带任何无穷公理模型的无限集,那么你的猜想表明存在一个特定的无穷公理$a$,如果每个无限集都带一个一些无限公理,那么每个无限集都有一个$a$模型。这表明在某种意义上存在一个最弱的无限公理,即$a$,而我们知道在一些合理的比较概念下,不存在最弱的无穷公理。现在,随机图在这里是如何显示的? $\端组$ 评论 2020年7月26日20:07

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