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我做的集合论习题(第三卷)

我做的冯琦集合论中重要习题的答案记录

我做的集合论习题(第三卷)

引理1.35

页数: 84页(书64页)

命题

如果$\gamma \geqslant \omega$是一个序数,$\alpha < \gamma$,$p \in [L_{\gamma +1}]^{< \omega}$,那么

\[\exists q \in [L_{\gamma}]^{< \omega}\left(\mathcal{S H}_{1}^{L_{\gamma +1}}(\alpha \cup p) \cap L_{\gamma} \subset \mathcal{S H}_{1}^{L_{\gamma}}(\alpha \cup q)\right)\]

书上的原命题左侧是$q$,右侧是$p$,我认为是写错了,原因主要是两个

  1. 书上提出这个引理的上下文如果按书上的写法达不到期望的效果
  2. 如果$p$在右侧,那上方限制用的$L_\gamma$是不够的,因为$\mathcal{SH}1$生成的集合不都在$L\gamma$中,使用$L_\gamma$上的有秩关系是不够的

证明

首先$\forall x\in \mathcal{S H}{1}^{L{\gamma +1}}(\alpha \cup p) \cap L_{\gamma}$,对于上方的限制$L_{\gamma+1}$,考虑到$x\in L_\gamma$,这个限制自动可以忽略,接下来很自然地,如果能对$p_i\in p$都用一个对应的$q_i\subset q$来计算,这个引理也就自然证明了。

接下来考虑$L$的定义,自然就会想用定义出$p_i$的表达式$\varphi_i$来计算$p_i$,但是问题在于$\varphi_i$没有限定构造层级,也就是没有限定$\varphi_i$是一个$\Sigma_1$语句,因而我们也无法把$\varphi_i$用到后面的证明中。

可是我又看了一下可定义集合$\mathfrak D$,好像我们的$\varphi_i$就是一个$\Sigma_1$语句,因为可定义集合有做限制$\varphi^M$,也就是我们不用去管它是什么了,反正可定义的集合本身就是$\Sigma_1$定义的,所以就不存在这个问题了。不过尽管这个看起来有一点奇怪,还会引起一些问题,但是想到$L$是$\Sigma_1$可定义的,这个理解也没有错误。

但是这的的确确会引起一些问题,最值得讨论的会是这个问题: 是不是能直接把$\mathfrak D$直接换成$\mathcal{SH}1$呢?这样套娃定义的还是$L$吗? 对此,我认为答案是“是”,比如都是从假设最初定义的$\alpha$层是$L\alpha$,用斯科伦闭包定义的是$L_\alpha’$,归纳假设$L_\alpha=L_\alpha’$,那么很显然,根据我们刚刚的讨论$L_{\alpha+1}\subset L_{\alpha+1}’$,可是我们也同样有$L_{\alpha+1}=\mathcal{SH}1(L\alpha)\subset\mathcal{SH}(L_\alpha)\subset L_{\alpha+1}$。因而$L=L’$,两个方法定义出来的确实是一样的。

虽然我这样写,但是我也觉得这个结论有一点奇怪,我也不清楚到底是不是真的,只能说有待考虑。

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