
第23章 绝对无穷
不可达基数及其之上的大基数其本质都是对绝对无穷的在“宽度”(表现力)上的可见证的逼近和模拟,因此绝对无穷自然的拥有大基数的全部性质。
绝对无穷Ω如果存在,应该是:
Dedekind的,不可数的,具有滤的形式,具有真类的势,
是世界的,是弱不可达的,强不可达的,Mahlo的,不可描述的,不可言喻的,不可区分的,Ramsey的,
是大基数,是反射论证的,可测的,超可测的,强大的,高大的,Woodin的,
无限谓词的,亚紧致的,是超大基数,强紧致的,超紧致的,
可扩的,Vopenka的,是巨基数,高度跳跃的,阶对阶的,Icatus的。
目前不知道是否有的性质:非良基,不可遗传序数可定义,不可选择,不一致
其中只有“具有真类的势”是描述高度的,其他都是描述宽度的。
相同点:
两者都是预设一个位于集合运算之外仍能无矛盾成立的新基数,也就是所谓的不可达性。理所当然的这是一切无穷公理的通用性质。
宣告这些新基数的一致的公理系统T的有限公理片段都存在可数传递模型。naive地解读,就是,如果你有一个有限的Con(T),那么你也有Con(T+Con(T+Con(T+…)))。这是绝对无限的反射原理的弱化形式。
公理系统内的有限个句子都是绝对的。这还是绝对无限的反射原理的弱化形式。
任何稍强的大基数都具有反射论证性质。naive地解读,就是支持反射论证的大基数的关键点,在其下方都具有“绝对无限多个”同样性质的大基数。
理想的绝对无限Ω可以naive地看作为终极数学宇宙(柏拉图宇宙/冯洛依曼宇宙)V的基数,普通的[公式]则是自然数集合的基数,而大基数就是反射论证非平凡关键点的基数。反射论证理所当然的还是反射原理的弱化形式。
它们都是V≠L的实例,和V=L(可构造集合宇宙)不相容。
不同点:
绝对无穷曾经有两次直接引入的尝试,但都不怎么成功(第一次是康托尔,被康托尔悖论+罗素悖论+布拉利-福尔蒂悖论三连击败引发第三次数学危机;第二次是Berkeley cardinal伯克利基数,被选择公理AC排斥);然而大基数的引入是相当成功的。
大基数都居于V=WF(良基集合宇宙)之内,而目前能够勉强运作的绝对无穷的衍生物都是居于V≠WF(非良基集合宇宙)之上并且是V=WF的非保守扩张。
不可达基数及其之上的大基数有着非常重要的运用,比如取消分球悖论,导出ZFC一致性,二阶算术完备,而绝对无穷并没有发现有什么特别的用途,并没有发现有什么特别的用途,并没有发现有什么特别的用途。
绝对无限的衍生物所具有的特异性质:
伯克利基数以及在其之上的基数如果是和ZF一致的将会证否V=HOD和Ω-猜想。并且有可能会引发第四次数学危机推翻第二次数学危机以来的成果:没有选择公理,实分析就和没有地基一样。
如果是朴素意义的作为V的基数的绝对无限Ω,在新基础集合论New Foundations, NF里面是可以存在的。但是,绝对无穷只是“目测”起来很强很大,它在一致性强度和证明论强度看起来可以说并不强,而强大的标准其实是非常哲学的判断,是没有唯一定论的。非要按照康托尔原来的进路去理解绝对无穷/全类/真类其实是很钦定的行为,没啥意思
在NF中的绝对无限Ω如果你对它施加幂集,得出的结果反而会跌落绝对无限的神坛,也就是[公式]。
某种程度来看这是最强的不可达性:任何对绝对无限集的重构结论都会低于绝对无限。
人话地描述这个过程的话,幂集操作乃至于一切集合运算就好像一个平底锅,它接住一个两个一系列集合,就会重构集合里面的元素,重新冶炼这些集合。
而对于绝对无限Ω来说,它里面具有大量的集合元素是不能再施加冶炼的(非康托尔式集合),NF这个汤锅就好像一个筛子丢弃这些元素保持NF的一致性,然后再冶炼,因此Ω的幂集远远不能和Ω相比。如果是一般的集合论比如ZF,无法舍弃这些元素,就会陷入越大的基数会有更大的基数的怪圈,因此Ω不被这些集合论相容。而这个性质刚好也符合我们对绝对无限的直观。