כפייה (לוגיקה מתמטית) – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
GrouchoBot (שיחה | תרומות)
מ r2.7.2) (בוט מוסיף: et:Forsseerimine (matemaatika)
שורה 2:
 
== הקדמה ==
הבעיות המרכזיות של תורת הקבוצות עוסקות בטענות (על [[מספר סודר|סודרים]] או על [[עוצמה (מתמטיקה)|עוצמות]] למשל), העשויות לנבוע או שלא לנבוע ממערכת [[אקסיומה|אקסיומות]] נתונה. כדי להוכיח שטענה מסוימת היא [[עקביות (לוגיקה מתמטית)|עקבית]] במסגרת התאוריה, יש לבנות לה [[מודל (לוגיקה מתמטית)|מודל]]: אוסף של [[קבוצה (מתמטיקה)|קבוצות]], המקיים את אקסיומותמערכת ZFCהאקסיומות (ואת ההנחות הנוספות שאנו עשויים להניח), וגם אתואת הטענה הנבדקת. הוכחה כזו מראה שאי-אפשר '''[[הפרכה|להפריך]]''' את הטענה במסגרת אותה תאוריה. מאידך, אם אפשר לבנות גם מודל אחר, שבו מתקיימות האקסיומות (וההנחות הנוספות) אבל הטענה הנבדקת אינה נכונה, נובע מכך שאי-אפשר '''להוכיח''' את הטענה, ומכאן שהיא [[עצמאות (לוגיקה מתמטית)|עצמאית]].
 
לאקסיומותל[[אקסיומות צרמלו-פרנקל]] (מערכת האקסיומות המקובלת בתורת הקבוצות) יש אופי בנייתי: הן קובעות שבתנאים מסוימים, קיימת קבוצה נתונה. מטבעה, בנייה כזו חלה על אוסף קבוצות נתון, ומרחיבה אותו בהדרגה. ב[[19381935]] בחן [[קורט גדל|גדל]] את האוסף הקטן ביותר המקיים את ZF, וקרא לו [[L (תורת הקבוצות)|L]]: אלו הקבוצות שאפשר לבנות במפורש באמצעות האקסיומות. גדל הראה שבאוסף הזה אקסיומת הבחירה והשערת הרצף המוכללת מתקיימות (ומכאן שהן עקביות במסגרת ZF).
 
באופן פורמלי, הבנייה של גדל מתחילה ממודל כלשהו של תורת הקבוצות (ללא דרישת אקסיומת הבחירה) M, ומגדירה בתוכו את ה[[מחלקה (תורת הקבוצות)|מחלקה]] L של כל הקבוצות הניתנות לבנייה. כעת ניתן להראות שכל האקסיומות של ZFC מתקיימות ב-L ובנוסף מתקיימות בו [[השערת הרצף|השערת הרצף המוכללת]] וטענות קומבינטוריות חזקות נוספות, מה שמוכיח את עקביותן. שיטה זו של לקיחת [[מודל פנימי|מודלים פנימיים]] של מודל נתון (כלומר הצטמצמות למחלקה של קבוצות בתוך המודל) תשמש בהמשך לבניות של מודלים נוספים, ובין השאר מודלים שלא מקיימים את אקסיומת הבחירה, אך ללא צעד נוסף לא נוכל להשתמש בה כיוון שקיום המחלקה L מוכיח את העקביות של [[אקסיומת הבנייה]] (V=L) ואם נבצע את הבנייה של L בתוך L נקבל את כל L בחזרה. לכן על ידי לקיחת מודלים פנימיים בלבד לא ניתן להוכיח אפילו את עקביות הטענה <math>V \neq L</math>. כדי להוכיח טענות נוספות נצטרך להרחיב את המודל.
 
הרעיון המרכזי בשיטת הכפייה הוא לצאת ממודל נתון של תורת הקבוצות, נאמר M, ולהרחיב אותו באמצעות הוספת '''קבוצה גנרית''' G; המודל המתקבל, <math>\ M[G]</math>, הוא האוסף הקטן ביותר של קבוצות הכולל את M ואת הקבוצה החדשה G, ומקיים את אקסיומות ZFC - אלו הקבוצות שגדירותשאפשר לבנות מתוך איברי M והקבוצה G. לא ניתן להוסיף קבוצה שרירותית G כיוון שאז בדרך כללייתכן ש-ZFC לא יתקיים. שיטת הכפייה מספקת דרך כללית ביותר להוספת קבוצות שתספק מודלים של ZFC.
 
נעיר כי באמצעות שיטות סטנדרטיות של [[תורת המודלים]] היה ידוע כבר לפני העבודה של כהן איך להרחיב מודלים נתונים של תורת הקבוצות, אך לא היה ברור איך לשלוט בתכונות של המודל המתקבל. למשל, חלק מהשיטות יספקו מודלים בהם יש סודרים אחרים. יתרון משמעותי של שיטת הכפייה הוא שהיא משמרת את הסודרים כמו גם אובייקטים בסיסיים נוספים של המודל המקורי.
 
== הגדרה פורמלית ==