总的来说,复宇宙公理所要表达的是,复宇宙是没有中心的,没有一个集合论宇宙可以被看作是标准的.我们看到的或想象我们生存于其中的那个集合论宇宙,在别的宇宙看来可能只是一个可数的世界;或者它不是一个良基的世界;它可能是另一个世界中的超幂或者是布尔值模型下的一种可能性.并且,即使我们能跳出当前的宇宙,从更高明的角度审视并意识到这些问题,我们仍然只不过是处于一个更高级的幻觉中而已.
Gitman 和 Hamkins 在[15]中证明了,假设 ZFC 是一致的,那么看似荒谬的复宇宙公理并不蕴含着矛盾.
定义5.2.4(可数的可计算地和模型类) 令 T 是一个集合论理论,
CCSM(T)={(m, E) | m 可数,且(m, E)是 T的可计算饱和模型}
是由所有满足 T 的可数可计算饱和的集合论模型组成的类.
一个集合论模型 M 是可计算饱和的,当且仅当对于任意可计算的公式集 Ø(x,a)(其中至多包含一个自由变元 ,一个参数 α ∈ M)。如果 Ø(x,a)的每个有穷子集在 M 中可实现(即有穷可实现),那么整个 Ø(x,a) 在 M 中可实现,即存在 b ∈ M 使得 M╞ Ø[b,a].
容易验证,任何可计算饱和的集合论模型都有一个非标准的 ω。因为,公式集 {x < ω,x > 0,x > S0,...,x >Sn0,…} 是可计算的,也是 M 中有穷可实现的.
定理 5.2.5(Gitman-Hamkins)假设 ZFC 一致,那么 CCSM(ZFC)满足所有复宇宙公理.即所有可数的可计算饱和的 ZFC 模型组成了一个复宇宙,证明概述首先,引理 5.2.6 是整个证明的核心引理.
引理 5.2.6 任给两个可数的可计算饱和的 ZFC 模型,如果它们有相同的标准系统,那么这两个模型同构.
我们知道,一个ω非标准的模型 N 中不存在标准的 ω,也不存在在标准 ω 的无穷子集.但我们可以说 N 中的一个自然数子集 (非标准的) α0 是一个标准的自然数子集 A 的代码(code),当且仅当 A = α1 ∩ω。我们说一个模型 M 的标准系统(standard system),是指所有能用 M 中元素编码的标准的自然数子集,既 SSy(M) = {ω∩α1 | α0 ∈ M}
在证明可数化和伪良基公理成立的时候,我们实际上证明的是任何一个可数的可计算饱和模型 N 都含有一个自己的副本,即含有一个元素 α,并认为它是一个可数的非良基集合论模型(m, E),而通过引理 5.2.6 可以证明,从外面看,该模型与 N 同构,反过来说,每个可数的可计算模型都在自己的一个副本之中,且被自己认为是可数的并且是非良基的.
类似地,假设 Mi 是个可数的可计算饱和模型,并且 j :M1 → M2。我们可以利用引理 5.2.6 证明,事实上存在一个同构 M1 ≃ M2,并且在 Mz中以同样方式定义的 j2 = j1(j1)。因此,就像站在 M2 的角度看,存在模型 M0 (其实是 M1 自己)及其中同样地定义的初等嵌入 j0 :M0 → M1 使得 j1 = j0(j0).
运用引理 5.2.7
引理 5.2.7 假设 N 是拥有一个非标准的w的 ZFC 模型,那么 N 中的模型都是可计算饱和的。
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