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/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / sci / math / 10163 < prev    next >
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Text File  |  1992-08-12  |  4.2 KB  |  93 lines

  1. Newsgroups: sci.math
  2. Path: sparky!uunet!snorkelwacker.mit.edu!thunder.mcrcim.mcgill.edu!triples.math.mcgill.ca!boshuck
  3. From: boshuck@triples.math.mcgill.ca (William Boshuck)
  4. Subject: Re: Expansion of set theory
  5. Message-ID: <1992Aug12.164408.10547@thunder.mcrcim.mcgill.edu>
  6. Sender: news@thunder.mcrcim.mcgill.edu
  7. Nntp-Posting-Host: triples.math.mcgill.ca
  8. Organization: Dept Of Mathematics and Statistics
  9. References: <1992Aug7.002122.24601@access.usask.ca>
  10. Date: Wed, 12 Aug 92 16:44:08 GMT
  11. Lines: 81
  12.  
  13. In article <1992Aug7.002122.24601@access.usask.ca> choy@skorpio.usask.ca writes:
  14. >Suppose I take an oft used theory of sets and tack on axioms that are
  15. >consistent but independent. The things that can be proven may alas
  16. >be unrealistic, but any axiom used to prove an unrealistic result can be
  17. >either negated or left to rot. So set theory grows. Is there a good
  18. >algorithm for tacking on consistent and independent axioms to a
  19. >set of axioms?
  20. >
  21. >Henry Choy
  22. >choy@cs.usask.ca
  23.  
  24. I don't think that there could be an algorithm per say, to 
  25. do this sort of thing, but there is a natural heuristic which
  26. is probably how the axioms of set theory got there in the first
  27. place. Namely, when things exploded after the Russell paradox, 
  28. the idea to put things together was to begin with a more or
  29. less concrete model of what was to become set theory and then
  30. start writing down thigs which just had to be true of this model.
  31.  
  32. The model is, of course, V (the cumulative hierarchy) given by
  33.  
  34.          V_0 = the empty set
  35.          
  36.          V_1 = P(V_0)   (the power set of V_0)
  37.           .       .   
  38.           .       .
  39.           .       .
  40.          V_{omega} = the union of V_n for n<{omega}
  41.  
  42. and continue FOREVER taking power sets and then unions and power 
  43. sets and then unions...
  44.  
  45. The union of all these things is V. Taking this informal 
  46. description of V and then looking at the axioms of (say ZFC)
  47. set theory we see that they are virtually "obvious" in V.
  48. (There might be some quibbling over the axiom of choice, but
  49. I don't want to get into this. If you want to drop the "C" from
  50. ZFC, fine; but I still say that it's more or less obvious from the
  51. description of V that I've given.)
  52.  
  53. One way to go beyond ZFC is to look at "axioms" which seem to say
  54. that V contains very large sets, that is, we might be led to
  55. believe that anything we do to "push up" the cumulative hierarchy
  56. ought to be more or less harmless if it does not immediately
  57. give rise to one of the classical paradoxes. The search for such
  58. extended "axioms of infinity" is part of the study of "Large
  59. Cardinal Axioms". Informally, a large cardinal is a cardinal
  60. number which is so big that the assumption that it exists is
  61. not even provably consistent with set theory (in ZFC). So the
  62. existence of such a thing is a genuine addition to set theory.
  63.  
  64. The reason why these axioms are sometimes referred to a axioms 
  65. infinity is that they behave with respect to a "modest" V
  66. similarly to the way that the axiom of infinity behaves with
  67. respect to the axioms of ZFC less the axiom of infinity. That
  68. is, the hereditarily finite sets form a model of ZFC less the
  69. axiom of infinity AND the axiom of infinity (the existence
  70. of omega, the first infinite cardinal) allows the construction
  71. of the hereditarily finite sets as a SET; an "inner model"
  72. of ZFC less infinity, if you will. The way things usually go
  73. with large cardinals is that the assumption that they exist
  74. allows the construction of an inner model of ZFC (e.g., in any
  75. model of ZFC plus "there exists a strongly inaccesible cardinal"
  76. one can build the cumulative hierarchy up to such a
  77. cardinal. This segment of V is a SET in the model AND it is a
  78. model of ZFC. Of course its not always this simple.).
  79.  
  80. An intersting facet of all of this is that large cardinal axioms
  81. actually have a bearing on relatively small things, like Borel
  82. sets of real numbers, and sets of natural numbers in the definable
  83. hierarchy. I hope to understand this phenomenon one day.
  84.  
  85. There is some discussion of large cardinals in Shonfield's (spelling?)
  86. book on mathematical logic and is Jech's book on set theory. There is
  87. also a book by Drake on the subject of large cardinals. My personal 
  88. knowledge of the stuff (which is not very much yet) comes from seminars
  89. given at McGill (by M. Makkai and S. Mann) on the topic.
  90.  
  91. I hope that I have been helpful.
  92.  
  93.