前情提要:【评定组】世界基数与不可达基数
我们已经知道,若k是不可达基数,则k是k长初等子模型链的并,但显然这一性质也远远不足以揭示最小的不可达基数的强大
如果K为世界基数且共尾为α>ω,那么K是α长链的并,看起来,随着共尾逐渐增大,世界基数距离不可达基数越来越近——这之中似乎不存在额外的差距,但果真如此吗?
显然,最小的ω1共尾的世界基数K并不满足组成其初等链的每个序数k都是ω1长初等链的并——如果我们沿着这条道路进行强化会怎么样?
如果K为世界基数且共尾为α>ω,那么如果我们想要强化这一性质,可以要求K不仅是α长链的并,并且要求这α长链中的每一个序数k都是β<α长链的并。
更进一步地,定义“链”本身的层次
1-链只要求构成链的k是世界基数,链的长度是其并得的那个基数的共尾,具体而言Vc=∪{Vk:Vk≺Vc,k∈C⊆c}
γ+1-链要求构成链的k都是γ-链的并
如果γ是极限序数,那么就要求对于任意序数θ<γ,都有一条链中的每个序数都是θ-链的并
而如果k是不可达基数,那么我们能得到的就不仅仅那么简单了。
由于(Vk,Vk+1)是KM集合论的模型,我们可以用真谓词迭代的角度来考察之前的链性质。
在初等超限递归ETR(任意序数秩的ETR都是KM的子理论)中,我们可以用长度为ω的递归定义(Vk,∈)上理论的真谓词T0,而显然地(Vk,T0)是ZFC+T0的模型。ZFC+T0指允许使用T0中信息来扩展分离公理模式,替换公理模式的ZFC扩张。进一步地,我们用秩为ω*2的初等超限递归定义ZFC+T0的真谓词T1,然后ZFC+T1的真谓词T2......平凡地,在ETR中我们可以用秩为ω*α的ETR定义Tα
若α<k,(Vk,Tα)是ZFC+Tα的模型,则k是α-链的并,这个性质可以通过考虑将真值谓词限制在Vα上看出,而且不仅仅如此——ZFC+存在k,使得(Vk,∈,T)满足ZFC+T,其中T是(Vk,∈)的真谓词
这个断言的强度高于ZFC+存在共尾为α的世界基数k,对于任何特定的α<k
显然,对于不可达基数k,任意α<k,(Vk,Vk+1)都满足ZFC+Tα,但我们不需要被限制在α<k上,因为KM是一个允许讨论(不需要可定义)真类的理论,由于(Vk,Vk+1)是KM的模型(其实仅仅需要是ETR_Ord+1的模型),因此TOrd+1⊆Vk+1,带着这一参数反射下去,能够得到某些α,Vα满足ZFC+TOrd,必须要注意到TOrd和Tβ(β<k)的巨大不同——将TOrd限制反射到某个Vα中,我们得到的其实是真值谓词的α次迭代,而TOrd+1在(Vk,Vk+1)看来是真值谓词的k+1次迭代。这意味着我们必须用另一种方法来理解Ord-链与Ord+1-链。
设W是k下世界基数的类,T是“成链操作”,具体而言,对于A⊆Ord,T(A)={α∈Ord,A∩α是α中的无界闭子集},可以看到,T(W)是那些作为1-链之并的世界基数的集合,对于不可达基数k,显然对于任意β<k,k∈T^β(W)。同样的,如果α<k满足对于任意γ<α,α∈T^γ(W),则称α具有Ord-链性质。那么Ord+1-链性质显然就是要求α拥有一条由拥有Ord-链性质的序数组成的链,我们可以没有顾虑地继续推广,Ord+n-链,Ord+ω-链,直到Ord+Ord-链再次进行对角化。一般地,若元序数Ω是Ord的算术可表示项,那么(Vk,Vk+1)都会满足ZFC+TΩ+1,反射下来就能得到满足Ω-链性质的α
这其实就是对“不能用<k个符号定义的序数k”,甚至于“用绝对无穷的符号都无法定义的序数”在最小的不可达基数下面要多少有多少的一种初步的理解方式
我们已经知道,若k是不可达基数,则k是k长初等子模型链的并,但显然这一性质也远远不足以揭示最小的不可达基数的强大
如果K为世界基数且共尾为α>ω,那么K是α长链的并,看起来,随着共尾逐渐增大,世界基数距离不可达基数越来越近——这之中似乎不存在额外的差距,但果真如此吗?
显然,最小的ω1共尾的世界基数K并不满足组成其初等链的每个序数k都是ω1长初等链的并——如果我们沿着这条道路进行强化会怎么样?
如果K为世界基数且共尾为α>ω,那么如果我们想要强化这一性质,可以要求K不仅是α长链的并,并且要求这α长链中的每一个序数k都是β<α长链的并。
更进一步地,定义“链”本身的层次
1-链只要求构成链的k是世界基数,链的长度是其并得的那个基数的共尾,具体而言Vc=∪{Vk:Vk≺Vc,k∈C⊆c}
γ+1-链要求构成链的k都是γ-链的并
如果γ是极限序数,那么就要求对于任意序数θ<γ,都有一条链中的每个序数都是θ-链的并
而如果k是不可达基数,那么我们能得到的就不仅仅那么简单了。
由于(Vk,Vk+1)是KM集合论的模型,我们可以用真谓词迭代的角度来考察之前的链性质。
在初等超限递归ETR(任意序数秩的ETR都是KM的子理论)中,我们可以用长度为ω的递归定义(Vk,∈)上理论的真谓词T0,而显然地(Vk,T0)是ZFC+T0的模型。ZFC+T0指允许使用T0中信息来扩展分离公理模式,替换公理模式的ZFC扩张。进一步地,我们用秩为ω*2的初等超限递归定义ZFC+T0的真谓词T1,然后ZFC+T1的真谓词T2......平凡地,在ETR中我们可以用秩为ω*α的ETR定义Tα
若α<k,(Vk,Tα)是ZFC+Tα的模型,则k是α-链的并,这个性质可以通过考虑将真值谓词限制在Vα上看出,而且不仅仅如此——ZFC+存在k,使得(Vk,∈,T)满足ZFC+T,其中T是(Vk,∈)的真谓词
这个断言的强度高于ZFC+存在共尾为α的世界基数k,对于任何特定的α<k
显然,对于不可达基数k,任意α<k,(Vk,Vk+1)都满足ZFC+Tα,但我们不需要被限制在α<k上,因为KM是一个允许讨论(不需要可定义)真类的理论,由于(Vk,Vk+1)是KM的模型(其实仅仅需要是ETR_Ord+1的模型),因此TOrd+1⊆Vk+1,带着这一参数反射下去,能够得到某些α,Vα满足ZFC+TOrd,必须要注意到TOrd和Tβ(β<k)的巨大不同——将TOrd限制反射到某个Vα中,我们得到的其实是真值谓词的α次迭代,而TOrd+1在(Vk,Vk+1)看来是真值谓词的k+1次迭代。这意味着我们必须用另一种方法来理解Ord-链与Ord+1-链。
设W是k下世界基数的类,T是“成链操作”,具体而言,对于A⊆Ord,T(A)={α∈Ord,A∩α是α中的无界闭子集},可以看到,T(W)是那些作为1-链之并的世界基数的集合,对于不可达基数k,显然对于任意β<k,k∈T^β(W)。同样的,如果α<k满足对于任意γ<α,α∈T^γ(W),则称α具有Ord-链性质。那么Ord+1-链性质显然就是要求α拥有一条由拥有Ord-链性质的序数组成的链,我们可以没有顾虑地继续推广,Ord+n-链,Ord+ω-链,直到Ord+Ord-链再次进行对角化。一般地,若元序数Ω是Ord的算术可表示项,那么(Vk,Vk+1)都会满足ZFC+TΩ+1,反射下来就能得到满足Ω-链性质的α
这其实就是对“不能用<k个符号定义的序数k”,甚至于“用绝对无穷的符号都无法定义的序数”在最小的不可达基数下面要多少有多少的一种初步的理解方式