אקסיומת ההחלפה – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
שורה 16:
אקסיומת ההחלפה מגדילה באופן ניכר את החוזק של ZF במובן של המשפטים אותם ZF יכולה להוכיח לעומת Z. כך למשל, ב-ZF יש [[מודל]] עבור Z - <math>V_{2\cdot \omega}</math> (בסימונים של ההיררכיה של פון-נוימן). בנוסף, התורה Z אינה יכולה להוכיח כי המונה <math>\aleph_\omega</math> קיים, בעוד שבתורה ZF ניתן להוכיח כי לכל סודר <math>\alpha</math> קיים <math>\aleph_\alpha</math>.
 
נעיר, כי חלק משמעותי מהמתמטיקהמה[[מתמטיקה]] הסטנדרטית ניתנת לפיתוח כבר בתורה Z, ללא אקסיומת ההחלפה, אך קיימות תכונות משמעותיות של קבוצות של ה[[מספר ממשי|מספרים הממשיים]] אותן לא ניתן להוכיח ללא אקסיומת ההחלפה. דוגמה מפתיעה היא ה[[כריעות (תורת הקבוצות)|כריעות]] של [[קבוצת בורל|קבוצות בורל]] - כדי להוכיח את המשפט המודל חייב להכיל את קבוצת החזקה ה-<math>\alpha</math> של הטבעיים, לכל סודר בן-מנייה.
 
בתחום של תורת הקבוצות קיימות תוצאות פשוטותבסיסיות בהרבה שלא ניתן להוכיח ללא אקסיומת ההחלפה. כך, למשל, לא ניתן להוכיח כי הסודר <math>\omega + \omega</math> קיים במובן של פון-נוימן (כלומר כקבוצה שיחס הסדר שלה הוא יחס השייכות). זהו הסודר הראשון שלא ניתן להוכיח את קיומו במסגרת Z. נעיר כי ב-Z יש קבוצה סדורה היטב שטיפוס הסדר שלה הוא <math>\omega + \omega</math> אבל לא ניתן להמיר אותה לצורה הסטנדרטית ללא שימוש באקסיומת ההחלפה.
 
לעומת זאת, בהינתן אקסיומת ההחלפה טיפוס הסדר של מחלקת הסודרים הוא במובן מסוים [[מונה אי נשיג|אי נשיג]] (למעט העובדה שהוא לא מונה)- אין שום דרך להגדיר סדרה לא חסומה של סודרים שאורכה הוא סודר, כיוון שאז באמצעות ההחלפה ואקסיומת האיחוד נוכל למצוא סודר שגדול יותר מכל הסדרה.