Skriptum zur Vorlesung Mengenlehre

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11.07.2015 Aufrufe

17.4. DAS KONDENSATIONSLEMMA 155SatzEs gibt eine ∆ KP -Relation < L und eine Σ KP -Funktion F, die beide bezüglich Labsolut sind, derart daß in KP gilt:V = L → < L ist Wohlordnung von L, F : On ↔ L.Insbesondere gilt AC L und somit:BemerkungenOffensichtlich istIst ZF widerspruchsfrei, so auch ZF + AC.L ⊆ HOD ⊆ V.Falls V = L, so natürlich auch V = HOD, aber möglich ist auch: L ⊂ HOD =V, L ⊂ HOD ⊂ V, L = HOD ⊂ V .□17.4 Das KondensationslemmaBevor wir zeigen, daß aus V = L auch die allgemeine Kontinuumshypothese GCHfolgt, benötigen wir noch einige Hilfsmittel. Zunächst greifen wir auf unserefrüheren Ergebnisse über Wohlordnungen (6.1) zurück. Wie dort bemerkt, lassensie sich weitgehend auf fundierte Relationen übertragen:Eine Relation R auf einer Klasse A heißt fundiert gdw(F1) ∀z(/0 ≠ z ⊆ A → ∃x ∈ z ∀y ∈ z ¬yRx) Minimalitätsbedingung(F2) ∀y ∈ A Mg({x|xRy}) MengenbedingungOffenbar muß eine fundierte Relation irreflexiv sein, dagegen ist eine Wohlordnungzusätzlich transitiv und connex. Die Transitivität kann man durch Erweiterungerreichen (ähnlich wie man die ∈-Beziehung x ∈ y zu einer transitivenRelation x ∈ TC(y) erweitern kann):aR ∗ b :↔ ∃n < ω ∃ f ( f : n + 1 → V ∧ f (0) = a ∧ ∀i < n f (i)R f (i + 1) ∧ f (n) = b).R ∗ heißt die Vorfahrenrelation zu R; es gilt nämlich aR ∗ b gdw es eine endlicheR-Kette von a nach b gibt.

17.4. DAS KONDENSATIONSLEMMA 156SatzR sei eine fundierte Relation auf A. Dann ist R ∗ eine transitive Erweiterung vonR, die ebenfalls fundiert ist. □Mit Hilfe von R ∗ kann man nun wie früher zeigen, daß für fundierte RelationenR das Prinzip (F1) sich verallgemeinern läßt zum Minimumsprinzip fürnicht-leere Teilklassen von A, einem entsprechenden Induktionsprinzip sowie einemRekursionssatz. Um auch ein Gegenstück zum früheren Kontraktionslemma6.5 zu erhalten, benötigen wir noch den Begriff der extensionalen Relation:R extensional :↔ ∀x,y ∈ A[∀z ∈ A(zRx ↔ zRy) → x = y].Daß R extensional ist, bedeutet also gerade, daß das Extensionalitätsaxiom fürdie Relation R auf A gilt. Dagegen ist die Fundiertheit von R eine echt stärkere Bedingungals die Gültigkeit des Fundierungsaxioms für die Struktur (A,R), denn eskönnte durchaus sein, daß es in A keine unendlich-absteigende R-Folge gibt, dafüraber außerhalb von A. Andererseits ist die ∈-Relation fundiert aufgrund des Fundierungsaxiomsund bleibt fundiert, wenn man sie auf eine Klasse A einschränkt.Somit ist die ∈-Beziehung auf einer transitiven Klasse A ein Beispiel einer fundiertenund extensionalen Relation und zudem im wesentlichen das einzige:Isomorphiesatz von MostowskiR sei eine fundierte und extensionale Relation auf A. Dann existiert genau eineAbbildung F und eine transitive Klasse B, so daß:F ist ein Isomorphismus: (A,R) ∼ = (B,∈), d.h.F : A ←→ B mitaRb ↔ F(a) ∈ F(b) für alle a,b ∈ A.Beweis: Falls ein solches F mit transitivem B = W(F) existiert, muß wie frühergelten:(∗) ∀x ∈ A F(x) = {F(y) | yRx},und damit haben wir die Eindeutigkeit. Zum Beweis der Existenz definieren wir Fdurch (*) mittels R-Rekursion und setzen B := W(F). Offenbar gilt dann trans(B)undF : A ↠ B ∧ ∀x,y ∈ A(xRy → F(x) ∈ F(y)).

17.4. DAS KONDENSATIONSLEMMA 155SatzEs gibt eine ∆ KP -Relation < L und eine Σ KP -Funktion F, die beide bezüglich Labsolut sind, derart daß in KP gilt:V = L → < L ist Wohlordnung von L, F : On ↔ L.Insbesondere gilt AC L und somit:BemerkungenOffensichtlich istIst ZF widerspruchsfrei, so auch ZF + AC.L ⊆ HOD ⊆ V.Falls V = L, so natürlich auch V = HOD, aber möglich ist auch: L ⊂ HOD =V, L ⊂ HOD ⊂ V, L = HOD ⊂ V .□17.4 Das KondensationslemmaBevor wir zeigen, daß aus V = L auch die allgemeine Kontinuumshypothese GCHfolgt, benötigen wir noch einige Hilfsmittel. Zunächst greifen wir auf unserefrüheren Ergebnisse über Wohlordnungen (6.1) <strong>zur</strong>ück. Wie dort bemerkt, lassensie sich weitgehend auf fundierte Relationen übertragen:Eine Relation R auf einer Klasse A heißt fundiert gdw(F1) ∀z(/0 ≠ z ⊆ A → ∃x ∈ z ∀y ∈ z ¬yRx) Minimalitätsbedingung(F2) ∀y ∈ A Mg({x|xRy}) MengenbedingungOffenbar muß eine fundierte Relation irreflexiv sein, dagegen ist eine Wohlordnungzusätzlich transitiv und connex. Die Transitivität kann man durch Erweiterungerreichen (ähnlich wie man die ∈-Beziehung x ∈ y zu einer transitivenRelation x ∈ TC(y) erweitern kann):aR ∗ b :↔ ∃n < ω ∃ f ( f : n + 1 → V ∧ f (0) = a ∧ ∀i < n f (i)R f (i + 1) ∧ f (n) = b).R ∗ heißt die Vorfahrenrelation zu R; es gilt nämlich aR ∗ b gdw es eine endlicheR-Kette von a nach b gibt.

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