馮·諾伊曼全集

在集合論和有關的數學分支中,馮·諾伊曼全集或馮·諾伊曼集合層次,是由所有集合組成的類,可以分成超限階級的個體集合(a transfinite hierarchy of individual sets)。

定義

馮·諾伊曼全集用超限歸納法定義為如下:

•設V是空集{}。

•對於任何序數α,設V是V的冪集。

•對於任何極限序數λ,設V是迄今為止所有V-階段的並集:

馮·諾伊曼全集 馮·諾伊曼全集

•最後,設V是所有V-階段的並:

馮·諾伊曼全集 馮·諾伊曼全集
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等價的說,對於任何序數α,設 ,這裡的 是X的冪集。

V和集合論

如果ω是自然數的集合,則Vω是繼承有限集合的集合,它是不帶有無窮公理的集合論的模型。Vω+ω是普通數學的全集。它是Zermelo集合論的模型。如果κ是不可及基數,則Vκ是Zermelo-Fraenkel集合論自身的模型,而Vκ+1是Morse–Kelley集合論的模型。

注意所有個體階段Vα都是集合,但是它們的並集V是真類。在V中的集合叫做繼承良基集合;基礎公理要求所有集合是良基的而因此是繼承良基的。(也有的公理系統忽略基礎公理,或把基礎公理替換為其強否定,如Aczel的反基礎公理,不過這類系統很少被用到)。

給定任何集合A,使得A是某個Vα的子集的最小序數α是A的階(或 繼承等級)。

哲學觀點

有兩種不同的方式來理解馮·諾伊曼全集V和ZFC的聯繫。粗略的說,形式主義者傾向於把V看作是從ZFC公理推出的某種東西(例如,ZFC證明了所有集合都在V中)。在另一方面,實在論者會把馮·諾伊曼全集看作從直覺可直接觸及的某種東西,而把ZFC公理看作在V中為真的命題,透過簡單論證(透過自然語言),可以使人信服它們的真確性。一個可能的中間立場是,馮·諾伊曼層次的形象化概念給ZFC公理提供了一個動機(所以這些公理不是任意提出來的),但這不意味ZFC公理確實有描述真實存在的對象。

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