Tiempo en la teoría de conjuntos

La expansión del universo conjunto-teórico

Dados dos universos UU', el universo U se llamará estándar en U', o un sub-universo de U', si su interpretación de las estructuras conjunto-teóricas (valores que se dan para todos los valores de argumentos dentro de U) coincide con su meta-interpretación (la de U'). Precisamente, vamos a requerir la preservación de los siguientes datos: Por lo tanto, como estructuras en U' son fijos, U sólo tiene que ser especificada como un meta-subconjunto o clase en U'. Vamos a llamarla un pequeño sub-universo si un conjunto (UU') es más preciso.
Si tenemos 3 universos UU'U" donde U' es estándar en U", entonces tenemos la equivalencia:
(U es estándar en U') ⇔ (U es estándar en U").
Por lo tanto, la idea de considerar la estandarización de un universo como una propiedad absoluta, independiente del universo externo en el que está descrita... en caso de que este universo externo es estándar. Esto no define formalmente la estandarización como un concepto absoluto (lo que es imposible), pero dice que tal concepto puede tener el sentido ideal.

Vamos a llamar el multiverso estándar a cualquier colección (rango) de universos estándar, donde cualquier 2 de ellos son pequeños sub-universos de un tercero. Digamos que el universo conjunto-teórico se expande cuando recorre sobre un multiverso estándar.
Desde cualquier multiverso estándar M, podemos reconstruir un universo externo que contiene todos sus universos, definidos como su unión U=⋃M, donde todos son estándar. De hecho, cualquier expresión con variables libres en U toma su significado de al menos una UM conteniendo los valores de todos sus variables, y por lo tanto donde las expresiones pueden ser interpretadas. Esta U es todavía otro universo estándar específico, pero no puede pertenecer a M, como su presencia podría contradicir el concepto de multiverso que no admite ningún elemento más grande. Entonces, ningún multiverso estándar solo no puede contener todos los universos posibles estándar.

Podemos entender el sentido previsto de la teoría de conjuntos como de un tipo diferente que el de las teorías genéricas, de esta forma: A diferencia de los universos estándar, no todos los universos no estándar serán pequeños sub-universos de algún universo más grande existente (no estándar), en el sentido de que las extensiones pueden fallar al preservar el conjunto de potencia. Podemos también tener un multiverso de universos no estándar que parecen un multiverso estándar (cuyos miembros son pequeños sub-universos entre ellos), pero donde a diferencia de sus miembros, su unión U (con las mismas estructuras, dejando a estos universos aparecer de una forma estándar), deja de ser un buen universo, ya que ya no satisface el esquema del axioma de la especificación (en el sentido de permitir abrir cuantificadores): puede haber un conjunto EU y una fórmula A tal que
{xE|∀U y, A(x,y)}∉U.

Dos universos se llamarán compatibles si ambos pueden ser vistos como sub-universos de un universo común mas amplio. Todos los universos estándar son compatibles entre sí. Entonces cuando 2 universos son incompatibles, al menos uno de ellos no es estándar; pueden ser las dos partes de un universo común más amplio, sólo representando al menos uno de ellos como no estándar.

Puede un conjunto contener a sí mismo?

Vamos a llamar reflexivo a un conjunto si contiene a sí mismo.
Por la demostración de la paradoja de Russel [1.8], la clase (Set(x) ∧ xx) de los conjuntos no reflexivos, no puede coincidir con un subconjunto F de cualquier conjunto E, ya que F sería entonces un conjunto no reflexivo fuera de E, dando una contradicción. Pero pueden existir los conjunto reflexivos? esto es indecidible; aquí vemos por qué.

De un universo que contiene los conjuntos reflexivos, sólo podemos eliminarlos todos: estos conjuntos no pueden ser reconstruidos de los datos de sus elementos (porque cada uno tiene por lo menos un elemento eliminado del universo, es decir, a sí mismo), pero para el resto para aún formar un universo (modelo de la teoría de conjuntos), necesitamos manejar el caso de todos los demás conjuntos que contenía uno (y de manera similar con funciones):
Otra forma es reconstruir progresivamente el universo evitandolos al mismo tiempo: cada conjunto aparece en algún momento, formado como una colección de objetos previamente aceptados o formados. Cualquier conjunto formado de esta forma, debe tener un primer tiempo de llegada: podía no ser disponible aún al llegar por primera vez como una colección de objetos ya disponibles, por lo tanto no puede ser reflexivo.
Como la reflexividad de un conjunto es independiente del contexto, una unión de universos libres de conjuntos reflexivos, no puede contener uno o.

Por otro lado, los universos con los conjuntos reflexivos pueden crearse como sigue:

Pregunta. Cuál es la diferencia entre
Respuesta: el papel de conjunto que contiene x pero no y, interpretado por y en el universo anterior, se interpreta por x en el último.

La ausencia de conjuntos reflexivos, es un caso especial del axioma de la fundación (o regularidad), al que los argumentos anteriores de indecidibilidad, se extenderán naturalmente. Su formulación va a basarse en el concepto de relación bien fundada, lo que seguirá el estudio detallado de las conexiones de Galois. Pero este axioma es tan inútil como los conjuntos que excluye.

El sentido relativo de los cuantificadores abiertos

Cuando el universo se expande, los valores de las declaraciones (fórmulas de primer orden que admiten los cuantificadores abiertos) pueden cambiarse.
Por supuesto, si una declaración es formalmente demostrable de los axiomas dados entonces sigue siendo cierto en todos los universos que satisfacen estos axiomas; del mismo modo si es refutable (es decir, su negación es demostrable, por lo tanto es falso en todos los universos). Pero la teoría de conjuntos no da sentido (un valor booleano) a las declaraciones fundamentales indecidibles, y las similares declaraciones no fundamentales (con cuantificadores abiertos y los valores dados de variables libres), ya que cualquier valor dado sería relacionado con cómo van las cosas «aquí y ahora» : si una declaración universal (∀x, A(x) para una fórmula ligada A) es cierta «aquí», podría todavía convertirse en falsa (un x donde A es falso podría ser encontrado) «en otra parte».

Pero si el valor de una declaración indefinida es relativo a cómo van las cosas «aquí», entonces la variabilidad actual de este valor entre lugares (para motivar su estatus de indefinición) permanace relativa a cómo salen las cosas para ir «en otro lugar». Es decir, es relativo a un rango dado de los posibles «lugares» coexistentes (universos) donde la declaración puede ser interpretada, que es un multiverso. Pero para coexistir, estos universos necesitan el marco de un universo común más amplio U que los contiene todos. En realidad, los simples datos de U es suficiente para definir esencialmente un multiverso como lo de «todos los universos contenidos en U». O más bien, 2 multiversos, que dependen de si admitimos todos los universos que contiene, o sólo los estándares.
Un multiverso estándar, como se define antes. Allí, la variabilidad de una declaración existencial (∃x, A(x)) para una fórmula ligada A, significa la existencia de los universos U, U'U tales que ∀xU, ¬A(x) pero ∃xU', A(x). Es decir, A(x) sólo se guarda en algunos x fuera de U. Podemos recibir U' tal que UU' tomando cualquier universo que contiene los dos: U y el anterior U'. En particular, (∃x, A(x)) es también verdadero en U (podemos llamar esa afirmación «finalmente verdadera»). Intuitivamente, los x donde A es verdadero están fuera de alcanzamiento de la teoría : no pueden ser formalmente expresadas por los terminos, y su existencia no se puede deducirse de los axiomas de existencia dadas (satisfechas por U).
Pero desde que (∃x, A(x))no fue definitivamente verdadero para el universo inicialmente considerado U actualmente desconocido y en expansión, sus posibilidades pueden ser pocas para convertirse definitivamente verdadero para U que es sólo otro universo descrito axiomáticamente, que es desconocido. Por lo tanto, cuando una afirmación fijada en U es indefinida, puede variarse cuando U se expande, pero también puede ser que la misma pregunta varía (que se puede traducir como una pregunta sobre U), permanece como una cuestión indefinida. Sólo más verdades pueden ser determinadas para U que para U dando más axiomas a describir U que hemos dado para U.
El teorema de incompletitud va a implicar que una formalización de esta descripción de U (como la unión de un multiverso estándar, cuyos universos satisfacen los axiomas dados) ya es una axiomatización más fuerte, pero también que ni esta ni ninguna otra teoría axiomática intentando a describir U (como algun tipo de un último universo estándar), siempre puede decidir (probar o refutar) todas las declaraciones principales en U; en particular, la cuestión de la variabilidad de una declaración principal en la U en expansión tampoco puede ser siempre decidida.

Un multiverso de «todos los universos», no importa si son estándar o no. El teorema de completitud mostrará que para cualquier teoría genérica, la interpretación de la indefinición de una fórmula principal como la variabilidad de su valor booleano en este multiverso, coincide con su indecisión formal. Pueden ocurrir cosas extrañas allí con indecidible (∃x,A(x)), ya que los universos en los que es verdadero y aquellos en los que es falso pueden ser incompatibles:

Intuitivamente, los diferentes universos posibles con diferentes propiedades no necesariamente "siguen unos a otros" en el tiempo, pero pueden pertenecer a las vías de crecimiento separadas e incompatibles, algunas de las que pueden considerarse más realistas que otras.

Entonces, mientras que la indecidibilidad formal de una declaración principal la hace automáticamente variable en cualquier "multiverso de todos los universos", esto todavía no dice cómo va a los multiversos estándar. En conclusión, la indefinición de las declaraciones sólo tendría que ser tratada por la evitación, como una mera expresión de la ignorancia al rango de los universos aceptables, parcialmente seleccionados por axiomas, donde pueden ser interpretados.

La teoría de conjuntos y los fundamentos de las matemáticas
1. Primeros fundamentos de matemática
Los aspectos filosóficos
1.1. Introducción a los fundamentos de matemática
1.2. Variables, conjuntos, funciones y operaciones
Representación intuitiva y abstracción
Platonismo vs formalismo
1.3. Forma de teorías: nociones, objetos, meta-objetos
La teoría realista vs la teoría axiomática
1.4. Estructuras de los sistemas matemáticos
1.5. Expresiones y estructuras definibles
Tiempo en la teoría del modelo
Tiempo de la interpretación
La metáfora del tiempo habitual
El tiempo finito entre las expresiones
1.6. Conectivas
1.7. Clases en la teoría de conjuntos
El tiempo infinito entre las teorías
Paradoja de Zeno
1.8. Símbolos ligados en la teoría de conjuntos Tiempo en la teoría de conjuntos
La expansión del universo cojunto teórico
Puede un conjunto contener a sí mismo ?
1.9. Cuantificadores
El sentido relativo de cuantificadores abiertos
Interpretación de clases
Clases en un universo en expansión
Ejemplos concretos
1.10. Formalización de la teoría de conjuntos
1.11. El principio de generación de conjunto
Justificación del principio de generación de conjunto
Conceptos de verdad en matemáticas
Los marcos lógicos alternativos
2. La teoría de conjuntos (continuación)

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