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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / math / 18645 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1993-01-22  |  3.2 KB

  1. Path: sparky!uunet!pipex!doc.ic.ac.uk!uknet!comlab.ox.ac.uk!mbeattie
  2. From: mbeattie@black.ox.ac.uk (Malcolm Beattie)
  3. Newsgroups: sci.math
  4. Subject: Re: Alephs again
  5. Message-ID: <1993Jan22.135210.9175@black.ox.ac.uk>
  6. Date: 22 Jan 93 13:52:10 GMT
  7. References: <1993Jan19.082655.6274@dxcern.cern.ch> <1jh2epINN15k@gap.caltech.edu> <1993Jan20.155553.19920@cadkey.com>
  8. Organization: Oxford University Computing Service, 13 Banbury Rd, Oxford, U
  9. Lines: 63
  10. Originator: mbeattie@black
  11.  
  12. In article <1993Jan20.155553.19920@cadkey.com> dennis@cadkey.com (Dennis Paul Himes) writes:
  13. >In article <1jh2epINN15k@gap.caltech.edu> allenk@ugcs.caltech.edu (Allen Knutson) writes:
  14. >>ydavid@dxds04.cern.ch (David Yann) greets us, and asks a bunch of
  15. >>set-theory questions. I'll state at the beginning: if one has the
  16. >>Axiom of Choice, much cardinal arithmetic becomes trivial.
  17. >>Without it, most things are hard (a countable union of countable
  18. >>sets can be uncountable, for instance).
  19. >>
  20. >     Is this true?  What is wrong with the following enumeration?
  21. >     Let f(i,j) be the i^th element of the j^th set, both indices starting
  22. >at zero.  Enumerate the union as follows:
  23. >n = 0;
  24. >for (i0 = 0; ; ++i0) {
  25. >    for (i1 = 0; i1 <= i0; ++i1) {
  26. >       enumeration[n++] = f (i1, i0 - i1);
  27. >    }
  28. >}
  29. >    Or, for those of you who don't know C,
  30. >f (0, 0),
  31. >f (0, 1), f (1, 0),
  32. >f (0, 2), f (1, 1), f (2, 0),
  33. >f (0, 3), f (1, 2), f (2, 1), f (3, 0),
  34. >etc.
  35. >    Some work would have to be done to eliminate duplicates, but I don't
  36. >see how this depends on AC or how this would not apply to any countable
  37. >union of countable sets.
  38.  
  39. Here is the problem: what do you mean by *the* $i$th
  40. of *the* $j$th set?
  41. The explanation is going to hinge on the difference
  42. between a set being _countable_ and a set being _counted_.
  43. For a set to be _countable_ just tells us that there _exists_
  44. some bijection with \omega; whereas a set being _counted_ (*)
  45. means that we are _given_ such a bijection.
  46.  
  47. You may well be able to fill in the details for yourself now,
  48. but if not, let's start from scratch.
  49. Let {A_j | j \in J} be a family of countable sets such that
  50. J is countable too.
  51. Certainly, we can pick and fix a bijection of J with \omega
  52. (there is only one `choice' to make) and use this bijection
  53. to enumerate the family of A_j as A_1, A_2, A_3, ...
  54. Now we have an infinite number of A_j, each of which is
  55. countable. Howeverm, there is no _given_ bijection of each
  56. A_j with \omega. This means that to enumerate each A_j
  57. as {a_j1, a_j2, a_j3, ...} we have to _pick_ a bijection
  58. of that A_j with \omega. This involves an infinite number
  59. of choices (i.e. one for each j \in J) and cannot be done
  60. without some form of Choice axiom.
  61. I think one can get by with an axiom of `countable choice'
  62. but I'm not sure.
  63.  
  64. (*) The use of the word `counted' isn't very common, but it
  65. makes a useful distinction here which helps to explain things.
  66. I can't remember where I saw the distinction presented this way.
  67.  
  68. --Malcolm
  69.  
  70. -- 
  71. Malcolm Beattie <mbeattie@black.ox.ac.uk> | I'm not a kernel hacker
  72. Oxford University Computing Services      | I'm a kernel hacker's mate
  73. 13 Banbury Road, Oxford, OX2 6NN (U.K.)   | And I'm only hacking kernels
  74. Tel: +44 865 273232 Fax: +44 865 273275   | 'Cos the kernel hacker's late
  75.