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【评定组】超正确基数

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1.levy层谱
在一个给定的公理系统T中
T-Σ0=T-Π0=T-Δ0公式是那些仅含有有界量词的公式
对于任意自然数n
T-Σn+1公式是那些在T中逻辑等价于∃x1∃x2...∃xn ψ,其中ψ是一个T-Πn公式的公式
T-Πn+1公式是那些在T中逻辑等价于∀x1∀x2...∀xn ψ,其中ψ是一个T-Σn公式的公式
T-Δn公式是那些既可以等价于某些T-Σn公式,也可以等价于某些T-Πn公式的公式
∃是存在量词,∀是全称量词
有界量词是指那些量化范围并非整个论域的量词
例如∀x∈R,∃y>0等等
在本文中,我们一般讨论ZFC及其扩展中的Σn,Πn公式,这又被称为levy层谱
2.正确基数
对于公式类Γ,称k是Γ-正确基数在于对x1,x2,x3...∈Vk,φ∈Γ,φ(x1,x2,x3...)成立当且仅当Vk满足φ(x1,x2,x3...)
对于公式类Γ,称k是Γ-正确基数*在于对x1,x2,x3...∈Vk,φ∈Γ,φ(x1,x2,x3...)成立当且仅当Hk满足φ(x1,x2,x3...)
其中Vk={x:rank(x)<k}
Hk={x:|Tc(x)|<k},其中Tc(x)指包含x的最小传递集
可以通过对x取ω次任意并得到一个包含它的传递集
一些结论:
1.所有无穷基数都是Σ0-正确基数(鉴于Σ0基数不包含无界量词,这是显然的)
2.所有不可数无穷基数都是Σ1-正确基数*
证明:由于从Hk满足φ→V满足φ的方向是显然的,这里只证明相反方向。对于任意x1,x2,x3...∈Hk,任意Σ1命题φ,总存在序数α,使得x1,x2,x3...∈Hα且存在x∈Hα使得φ(x,x1,x2,x3...)成立,其中x即为φ里那个无界存在量词的见证。使用罗文海姆-司寇伦定理取Hα的初等子模型X,要求参数(x1,x2,x3...)的传递闭包都⊆X,且x∈X,且|X|<k,运用传递坍缩定理,得到X的传递同构M,此时M⊆Hk,且M中存在对φ的见证x*,则x*在Hk中也见证φ
3.所有贝斯不动点都是Σ1-正确基数
由2已知所有不可数基数都是Σ1-正确基数*,接下来只需要证明对贝斯不动点k,有Vk=Hk,而对于任意无穷基数都有Hk⊆Vk,这里只证明对于贝斯不动点,有Vk⊆Hk
由于k满足|Vk|=k,则任意α<k,都有α≤|Vα|<|Vk|=k。取x∈Vk,有rank(x)=β<k,这推出Tc(x)⊆Vβ,进一步推出|Tc(x)|≤k,因此x∈Hk。由此便证明了当k是贝斯不动点时,Vk⊆Hk
4.对于任意复杂度的φ,"存在k,Vk满足φ"是一个Σ2-公式,且任意Σ2公式都可以在ZFC中证明等价于一个"存在k,Vk满足xx"的断言,因此如果一个大基数性质能被改写为"Vk满足xx"的形式,那么它的首例(如果存在)就会小于最小的Σ2-正确基数,鉴于这一点,将Σ2-正确基数视为压制一切"局域性质"的"大基数"是合理的。
5.ZFC中的替换公理模式相当于"对于任意特定的n,都存在无界多的Σn-正确基数"
三.无限语言中的levy范式,以L(ω1,ω)为例
1.对于任意自然数n,Σn/Πn公式的定义不变
2.对于超限可数序数α,Σα公式定义为形如∃x φ的公式的可数析取,其中φ是满足β<α的Πβ公式,Πα公式定义为形如∀x φ的公式的可数合取,其中φ是满足β<α的Σβ公式
3.如果φ是Σα/Πα-公式,且不是任意β<α的Σβ,Πβ公式,则称φ具有复杂度α
4.任意L(ω1,ω)中的公式都逻辑等价于一个Σα公式和一个Πα公式
四.超正确基数
记Rα为第α个正则基数,背景理论为ZFC
则有:Rα=ωα当且仅当α是k+n,其中k是弱不可达基数或0,在其他情况下Rα=ωα+1
称k为α-超级正确基数,在于Vk≺L(Rα,Rα)V[lbk]Vk是V的L(Rα,Rα)初等子模型[rbk]
称k是超正确基数,若k是k-超级正确基数
一些结论:
1.0-超级正确基数就是正确基数
2.若k是α超级正确基数,则k也是β<α超级正确基数
3.1-超级正确基数是世界基数,且是异世界基数
4.如果k是1-超级正确基数,则对于任意一阶理论T,V满足T当且仅当Vk满足T
5.命题"存在k,对于任意序数α,k都是α-超级正确基数"与ZFC不一致,原因在于"存在k,k是V的L(ord,ord)初等子模型"本身可以写成一个L(ord,ord)公式


IP属地:北京来自Android客户端1楼2024-04-06 04:25回复
    一LaLaLa一、亦晴呐、死小学生柯南神. . . 被楼主禁言,将不能再进行回复
    四.超级正确基数的强度
    已知在MK集合论中,我们可以定义V的一阶语言真谓词,但是MK允许我们做的其实远远比这更多。实际上,考虑较弱的二阶集合论如GBC,向GBC中加入L(Rα,Rα)真谓词T,则可以得到无界多的基数满足(Vk,∈,T∩Vk)≺Σn (V,∈,T),取足够大的自然数n,使其能够表达"T∩Vk是Vk的L(Rα,Rα)真谓词",由于初等性,得到φ(α)∈T当且仅当φ(α)∈T∩Vk,其中α是Vk中的参数。那么我们实际上就得到了无界多的Vk≺L(Rα,Rα) V
    而GBC+L(Rα,Rα)真谓词的强度相当于GBC+存在一阶语言上的Rα次迭代真谓词,也相当于GBC+ETR_Rα。
    在初等超限递归ETR(任意序数秩的ETR都是MK的子理论)中,我们可以用长度为ω的递归定义(V,∈)上理论的真谓词T0,而显然地(V,T0)是ZFC+T0的模型。ZFC+T0指允许使用T0中信息来扩展分离公理模式,替换公理模式的ZFC扩张。进一步地,我们用秩为ω*2的初等超限递归定义ZFC+T0的真谓词T1,然后ZFC+T1的真谓词T2......平凡地,在ETR中我们可以用秩为ω*α的ETR定义Tα
    而ZFC+存在1-超级正确基数就相当于ZFC+Tω1,ZFC+存在α-超级正确基数就相当于ZFC+T_Rα
    为了定义超正确基数(k-超级正确基数),我们需要定义语言L(Ord,Ord)的真谓词,这可以在GBC+ETRord中完成,将真谓词T以同样的反射向下反射到Vk中,我们得到的就是一个满足Vk≺L(k,k) V的超正确基数k。不止于此,我们可以继续得到一阶语言上的Ord+1迭代真谓词,Ord+Ord迭代真谓词等等,实际上,GBC+ETR可以证明对任意GBC可定义类良序Ω,都存在对应的Ω-迭代真谓词。而在更强的二阶集合论中,我们能定义的真谓词迭代会更多——在GBC+Π(1,1)-概括公理中,我们能定义ω^ck(Ord)长的真谓词迭代,其中ω^ck(Ord)指ord之后的最小"容许序数"。而在完整的MK集合论中,我们甚至可以定义Ord+阶gap序数长的真谓词。
    由于当k是不可达基数时,(Vk,Vk+1)是MK的模型,则这样的超正确基数会在其下任意多


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2024-04-06 04:25
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      以下内容没有经过验证,可能存在错误
      可以这样直观这些超级正确基数的强度
      Σ1-正确基数都是贝斯不动点
      Σ2-正确基数大于一切局域性大基数(如果存在)的首例
      Σn-正确基数的Vk总是满足ZC+Σn替换公理,且其下有无界多的满足ZC+Σn替换公理的序数(Σn-幂容许),如果宇宙满足完整的ZFC,则这些幂容许的首例都会<Σ2-正确基数的首例
      Σ<ω正确基数就是正确基数,可以通过它定义V的真谓词(无论这个V的真相有多么不可名状)
      Σω正确基数k使得(Vk,T)满足ZFC(T),其中T是(V,∈)的真谓词
      Σω+1正确基数可以将Σω正确基数随意叠堆
      ...
      Σ<ω*2正确基数可以定义(V,∈,T)的真谓词T'
      Σω*2-正确基数则可以让(Vk,T')满足ZFC(T')
      ...
      α具有相当于ω^ω的封闭性时
      Σα正确基数使得(Vk,Tα)满足ZFC(Tα),迭代真谓词的次数和α相同
      ...
      ΣOrd-正确基数是迭代Ord真谓词
      ΣOrd+1-正确基数
      ΣOrd+Ord-正确基数
      ΣOrd^Ord-正确基数
      Σω^ck(Ord)-正确基数
      ...
      这些东西在最小的不可达基数下面都是无界多


      IP属地:北京来自Android客户端3楼2024-04-06 04:58
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        IP属地:内蒙古通过百度相册上传4楼2024-04-06 09:53
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          IP属地:江苏来自Android客户端5楼2024-04-06 14:43
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            好想要一只高冷傲娇的猫娘姐姐


            IP属地:内蒙古来自Android客户端6楼2024-04-15 15:48
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              IP属地:浙江来自Android客户端7楼2024-05-13 00:56
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