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力迫名

Forcing name · P-name

在基模型中以较低阶名字和条件递归编码泛型扩张潜在成员的集合。

条目类型
定义

形式陈述

固定含最弱条件 1P力迫预序 P=(P,)。力迫名按序数递归生成:

Name0P=,Nameα+1P=P(NameαP×P),

极限阶段取并,全部名字组成类 VP=αNameαP。等价地,一个 P-名 τ 是由二元组 (σ,p) 组成的集合,其中每个子名 σ 的名秩严格低于 τ。该良基结构由超限递归保证可用于后续定义。

给定滤子 GP,名字的解释递归为

τG={σG:pG ((σ,p)τ)}.

地面集合 x 的规范名定义为

xˇ={(yˇ,1P):yx},

并满足 xˇG=x。泛型滤子自身有规范名

G˙={(pˇ,p):pP},

其解释正是 G

直觉

基模型不能预先拥有将被加入的新集合,却可以列出一张条件化蓝图:“若条件 p 最终进入泛型滤子,就把子蓝图 σ 的解释收入结果。”名字把未知对象的成员资格拆成许多带条件的承诺;G 选择哪些承诺生效,递归解释再从底向上组装对象。

名字不是新对象的近似值,而是语法编码。不同名字可能在某个或全部泛型滤子下得到同一集合,同一个名字在不同 G 下也可能有不同解释。力迫关系负责在解释前判断哪些相等或成员断言已由条件必然确定。

例子与边界

在 Cohen 力迫中,新实数可用名字

c˙={(nˇ,p):pP, ndom(p), p(n)=1}

编码。若 G 泛型,则

c˙G={nω:(G)(n)=1}.

对已由某个条件写成 0 的位置,不会有相容的泛型条件把它改成 1;对尚未决定的位置,两个不相容加强分别使该自然数进入或不进入解释。这条名字把有限条件与最终实数的每一位逐项连接起来。

名字的对偶结构必须良基。若允许 (τ,p)τ 的循环蓝图,解释式会用 τG 定义自身,在正则集合论中无法通过秩递归求值。名字秩不是解释后集合秩的固定值;不同 G 可能删去许多分支,使 τG 的实际秩降低,但不会超过由名秩给出的统一界。

xˇ 与普通符号常元不同:它是一个真实集合,由地面模型递归构造,并在任意泛型解释下固定为 x。若预序没有指定最弱条件,也可让每个成员配上所有条件或先等价地补一个顶元;不能在公式中使用不存在的 1P

对集合力迫,每个名字是集合,全部名字才是真类。真类力迫的名字系统可能破坏集合性或替换公理,需要额外假设。本条目的递归也在基模型内部进行;若名字不属于 M,它不能用作定义 M[G] 元素的地面代码。

推论与应用

泛型扩张定义为

M[G]={τG:τM 是 P-名}.

规范名嵌入保证 MM[G],而 G˙ 保证 GM[G]。反向地,每个扩张元素按定义都有地面名字;这使对 M[G] 的结构归纳可以退回到 M 中对名字秩的归纳。

力迫关系先在名字上定义 pτσpτ=σ,再递归扩展到任意公式。原子条款必须同时按两个名字的秩递归,随后真值引理证明这些语法断言与 τG 的实际成员关系一致。

名字还能追踪保持定理。若一个扩张中的函数、序列或基数坍缩见证存在,它必有名字;分析决定该名字各坐标的条件与反链大小,就能证明闭力迫不加入某类序列或链条件保存某些基数。

参考资料
  • Thomas Jech, Set Theory, 3rd millennium ed., Springer, 2003, Chapter 14, names and their interpretations。
  • Kenneth Kunen, Set Theory, College Publications, 2011, Chapter IV, §2, names and generic extensions。
  • John L. Bell, Set Theory: Boolean-Valued Models and Independence Proofs, 3rd ed., Oxford University Press, 2005, Chapter 2, valuation of names。
关系图谱9 个相邻概念 · 2 类关系

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