Frage:
Was waren die frühesten „unangenehmen“ Konsequenzen des Axioms der Wahl (und seiner Negation)?
Nick
2016-10-20 23:09:52 UTC
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Ich habe gelesen, dass Zermelo 1904 AC formulierte, um den Satz der Ordnung formell zu beweisen.

Vitalis Beweis von 1905 für die Existenz einer nicht messbaren Menge reeller Zahlen erscheint dem ersten „unangenehm“ ”Folge von AC, die häufig zitiert wird. F : Ist dies das erste Beispiel dieser Art?

Ich erinnere mich auch daran, dass jemand ein ganzes Buch über die unangenehmen Folgen von AC und $ \ lnot $ AC geschrieben hat. F : Was ist das erste Beispiel für eine unangenehme Folge von $ \ lnot $ AC, und wie lautet das Buch, an dessen Namen und Autor ich mich nicht erinnern kann?

Vielleicht Gregory Moore, [Zermelos Axiom der Wahl: Ursprung, Entwicklung und Einfluss] (https://books.google.it/books?id=kJrhBwAAQBAJ&pg=PR3) (1982, auch Dover-Nachdruck).
Laut Moore (Seite 185) "erschien 1914 ein scheinbar unwiderlegbarer Beweis gegen das Axiom [der Wahl]: [Hausdorffs Paradoxon] (https://en.wikipedia.org/wiki/Hausdorff_paradox)."
@MauroALLEGRANZA Danke für den Hinweis. Moores Buch sieht interessant aus und ist nicht teuer (28 US-Dollar bei amazon.ca und wahrscheinlich billiger bei eBay). Ich kann es versuchen, da es ein sehr interessantes Thema mit einer anscheinend interessanten Geschichte ist. Das Buch, an das ich mich erinnere, war speziell den Ergebnissen gewidmet, die aus AC und nicht aus (AC) abgeleitet wurden. Ich habe derzeit Schwierigkeiten, Jechs Text "The Axiom of Choice" zu lesen, aber mir fehlt derzeit eine ausreichende Grundlage in der Mengenlehre, um den Inhalt vollständig zu verstehen.
Howard & Rubin, [Konsequenzen des Axioms der Wahl] (http://www.math.purdue.edu/~hrubin/JeanRubin/Papers/conseq.html) oder Horst Herrlich, [Axiom der Wahl] (https: // books.google.it/books?id=_0cDCAAAQBAJ&pg=PR12)?
@MauroALLEGRANZA Beide Texte sind gute Kandidaten, insbesondere die von Herrlich, deren Hauptabschnitte "Katastrophen mit Wahl", "Katastrophen ohne Wahl" und "Katastrophen in beiden Richtungen" tragen. Nochmals vielen Dank für Ihre Hilfe. Es ist verlockend, Herrlich auszuprobieren, aber ich denke, dass auf meinem derzeitigen Niveau die historisch begründete Darstellung von Moore besser geeignet sein könnte.
Einer antworten:
Conifold
2016-10-21 02:56:35 UTC
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Vitalis Konstruktion ist wahrscheinlich das erste Beispiel "unangenehm" im modernen Sinne, aber die Ordnung des Kontinuums war für einige zum Zeitpunkt von Zermelos Beweis im Jahr 1904 unangenehm genug. Akzeptieren, dass das Kontinuum in Punkte zerlegt werden kann (kontra) Aristoteles) war neu und hart genug, um die angespannte Leichtgläubigkeit weiter zu ordnen. Borel und Lebesgue lehnten es sofort ab, und Poincare verspottete die Idee offen, Peirce und Weyl lehnten sogar ab, dass das Kontinuum eine Menge ist. Grothendieck-Topos würden wahrscheinlich besser zu dem passen, was sie sich vorgestellt hatten als ein Set, aber es ist interessant, dass erst 1975 bewiesen wurde, dass AC das Gesetz der ausgeschlossenen Mitte impliziert und daher automatisch für Intuitionisten gilt. Für Peano schien das Axiom der Wahl selbst ein unangenehmes Prinzip zu sein, das man nicht zugeben sollte. Interessanterweise akzeptierte Poincare das Axiom der Wahl selbst, lehnte jedoch Zermelos Beweis aufgrund der "Impredikativität" der Ordnung ab, einem selbstreferenziellen Aspekt in seiner Definition. Das gleiche Problem führte Russell früher dazu, die Typentheorie zu entwickeln. Zermelos Antwort (auf beide) war, dass ohne Impredikativität auch viele klassische Konstruktionen (wie die kleinste Obergrenze) auseinanderfallen.

Das früheste Kompendium des Axiom-of-Choice-Zoos der Pathologien ist vielleicht Sierpinskis langes Papier von 1918 in französischer Sprache Cracovie, Classe des Sciences Mathématiques et Naturelles, Séie A, Sciences Mathématiques, Année 1918, S. 97–152.] Ich glaube nicht, dass es ins Englische übersetzt wurde, aber es begann das Unternehmen, die klassischen mathematischen Theoreme zu sichten, um festzustellen, ob oder nicht, sie hängen von AC ab und suchen nach Kuriositäten, die sich daraus ergeben oder deren Negation (Sierpinski hat ähnliche Arbeit auch für die Kontinuumshypothese geleistet). Die polnischen Mathematiker haben zwischen 1918 und 1940 viel in diese Richtung gearbeitet, was sich in Sierpinskis Kardinal- und Ordnungszahlen widerspiegelt. Insbesondere das Banach-Tarski-Paradoxon ist daraus hervorgegangen, obwohl es eine Dramatisierung des früheren von Hausdorff aus dem Jahr 1914 war. Ein anderes Buch, das noch nicht erwähnt wurde, ist Rubin-Rubins Äquivalente des Axioms der Wahl. Medwedews frühe Geschichte des Axioms der Wahl enthält viel frühes Material mit der Rückverfolgung dessen, was von AC abhängt und was nicht, aber es wird auch nicht ins Englische übersetzt. Moores Buch ist vielleicht das zugänglichste.

In Bezug auf die Negation von Wechselstrom wies Sierpinski 1918 darauf hin, dass die Messbarkeit der zählbaren Vereinigung messbarer Mengen von (zählbarer) Wechselstrom abhängt. Das war eine schöne Ergänzung zu Vitali, nicht messbare Mengen mögen unangenehm sein, aber ohne Wechselstrom wird es überhaupt keine Lebesgue-Maßtheorie geben. Aber bereits Zermelos Beweis zeigte, dass AC gleichbedeutend mit einer guten Ordnungsfähigkeit aller Sets ist. Ohne sie würden Kardinalitäten ins "Chaos" geraten. Dass jede Kardinalität ein Alef ist (und auf jeden Fall das Kontinuum), war Cantors langfristige Überzeugung. Er schwankte nicht davon, selbst als König auf dem Internationalen Mathematikerkongress 1904 vor Cantor seinen Beweis vorlegte, dass das Kontinuum nicht gut geordnet sein könne. Cantor war sich sicher, dass es dann und dort einen Fehler gegeben haben musste. Hausdorff und Zermelo erkannten bald, dass König keine Fehler machte, aber es gab eine subtile Lücke im Beweis von Bernsteins Lemma, den König benutzte. Für Cantor wäre Not-AC also ziemlich unangenehm gewesen. Das Auge des Betrachters ...

Ihre Antwort hat mich definitiv dazu inspiriert, die scheinbar reiche und farbenfrohe Geschichte von AC zu verfolgen, und ich denke, Moores jüngstes "zugänglicheres" Buch wird ein guter Anfang für mich sein. Darf ich eine einfache technische Frage stellen? Sie verwenden das Wort "Konstruktion", um Vitalis Beweis zu beschreiben - Jech auch. Aber ist es wirklich ein konstruktiver Beweis? Ich frage dies, weil Vitali AC anwendet, um eine Auswahlfunktion für die Äquivalenzklassen zu erhalten, ohne explizit eine Auswahlmethode anzugeben. Handelt es sich dann einfach um "gegebene AC", können wir eine nicht messbare Menge "konstruieren"? Wahrscheinlich eine blöde Frage!
Wenn ich an meinen vorherigen Kommentar denke, scheint es eine dumme Frage zu sein. Offensichtlich beweist Vitali, dass Nichtmessbarkeit eine Folge von Wechselstrom ist, daher muss er Wechselstrom aufrufen, anstatt ihn über eine explizite Auswahlfunktion zu umgehen.
@NickR Überhaupt nicht dumm. Sie haben Recht, in ZFC ist die Verwendung von AC fast die Definition von nicht konstruktiv. Selbst reine Existenzbeweise mit ausgeschlossener Mitte, die auch technisch nicht konstruktiv sind, sind intuitiv nicht annähernd vergänglich für alles, was von (unzähligen) AC berührt wird, wie Vitali-Sets. Jech und andere verwenden "Konstruktion" in diesem Fall eher mathematisch umgangssprachlich als philosophisch: eine Reihe von Schritten, die die Existenz gesuchter Objekte liefern, auch wenn einige Schritte einfach als "postuliert" und nicht als "konstruiert" postuliert werden, vgl. ultrapower "Konstruktion" von Hyperreals.
Bearbeiteter Kommentar, um die Bearbeitung widerzuspiegeln: Obwohl Banach nicht zur Warschauer Schule gehörte, sondern zur Lemberger Schule, die etwas andere Interessen hatte, arbeitete er an einigen Problemen in der Maßtheorie und verwies auf das "Zermelo Axiom" und Hausdorff Paradox schon vor seiner Arbeit mit Tarski, zB hier: Sur le probléme de la mesure, Fundamenta Mathematicae 4, 1923, S. 7-33, kielich.amu.edu.pl/Stefan_Banach/pdf/oeuvres1/08.pdf Er schreibt gut Stanislaw Ruziewicz, ein ehemaliger Schüler von Sierpinski und Professor in Lemberg, als seine Inspiration.


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