Я понадеялся, что специалисты с полуслова догадаются, поэтому и накидал вчерне. В целом вопросы сводятся к "как мы превращаем континуум в привычные нам
-числа? и крутятся вокруг аксиомы (выбора) + теорема (обупорядочивании) (Цермело 1904)
1. Начнем сначала с анализа "a la Зорич". Имеем вещественную ось
с аксиоматизируемой арифметикой сложение-вычитание и отношением порядка
. Здесь все объявлено по аксиомам и вопрос про AC возникает, как я догадываюсь, только в дальнейшем: построении анализа и пределах последовательностей. Припоминаю, что где-то там уже не обойтись без AC, хотя отношение порядка на нашем
-континууме уже есть. То есть отношение порядка не бесконечном множестве есть, но это не значит, что AC (которая влечет возможность введения порядка) не нужно привлекать еще раз в дальнейших построениях. Это так?
С другой стороны, в этом же анализе и те же самые
-числа представляются цифрами, целыми числами, дробями и последовательностями (Дедекинд-Вейерштрасс). Они есть элементы нашего (бесконечного)
. Но, насколько я понимаю, не при любых операциях над бесконечными множествами необходимо привлекать AC.
2. Вот здесь и был вопрос. Останемся с этим
(определенный выше по Зоричу), но понимая, что он (не Зорич
конечно ) - бесконечный - состряпан из бесконечных последовательностей. Используется ли где здесь AC? Как я догадываюсь, в частности и из вашего ответа, то ответ здесь: нет не нужна, потому, что мы, фактически, не ушли из п.1
Хорошо, AC не нужна и идем дальше, задаваясь вопросом о собственно построении нашего
. То есть обдумываем "аксиомы Зорича". Целые числа, например, отождествляются с конструкциями типа
, т.е. через операции объединения, а их упорядочивание
сводится, фактически, к операции включения
. Про это еще будет вопрос дальше. Теперь, собственно континуум строится как булеан этого бесконечного счетного множества
. Мы его обозначим
, но понимая, что это абстрактное несчетное множество, построенное как булеан счетного
. Не более! Никаких значков типа
у нас здесь нет. Они есть только на предыдущем
и, частично, на появившемся булеане
. Грубо говоря, те последовательности из цифр, которыми мы оперировали по Вейерштрассу-Зоричу, есть элементы этого булеана, но булеан
пока еще голый. Полного порядка в нем нет. Вот здесь тогда и следующий вопрос.
3. Иначе, имеем 2 множества элементов одной природы - голый булеан
или "Зорич-множество"
, - но на одном линейный порядок постулирован, а на другом его нет. Коль скоро природа обоих множеств одна и таже (одно и тоже множество), то, я подозреваю, что постулирование линейного порядка у Зорича должно иметь происхождение (если желать этот постулат превращать в вывод) или даже быть эквивалентным теореме Цермело об упорядочении. То есть без AC не обойтись. Это так?
Если такая идеология корректна, то получается то, что я и спрашивал раньше. Не опирается ли, в сущности, мат.анализ уже в своем зародыше на аксиому выбора? Откуда мы берем линейный порядок на Зорич-множестве
? Разбор этого места, если рассуждения выше не ошибочны, я не смог откопать у Куратовского. Поэтому и расспрашиваю здесь.
Теперь дальше, про упоминаемое выше отношение включения и собственно другие акcиомы ZF. При формальных построениях выше, когда мы строили упорядочивания и булеан из цифр, мы использовали только операции объединения
и включения
. Это понятно, поскольку в аксиомах правила образования множеств прописаны и других не должно быть. Соответственно линейное (или не) упорядочивание
на
использовало только эти операции. Мой последний вопрос и был вокруг этого. Это вопрос о соотношении (в рамках ZF или ZFC) строящегося (теорема Цермело) линейного упорядочивания на
и этих базовых аксиоматических операциях. Возможно наивного перехода от включения
на
к включению на
нет, но в этом месте и есть неясность. Не понятно за что зацепиться. В принципе, хочется видеть четкое утверждение "да, построение
из
как описано выше необходимо задействует AC" или противоположное или же что-то другое, что я не догоняю. Хотя было бы неплохо иметь пояснения. Скажем, есть и какая связь между частичными порядками (через
) на цепях в булеане
и тем бОльшим порядком (линейное упорядочение с наименьшим), который построит теорема Цермело? Порядковые типы здесь нужны?
Надеюсь, внятно разжевал, что мне нужно.
Предложение модераторам: перевести эту тему в отдельный поток "Построение вещественных чисел и их арифметики"
-- 25.11.2016, 16:16 --Кстати, ясно, что упорядочения можно вводить различными способами, но все они изоморфны. Мне вполне достаточно такого понимания вчерне по аналогии с упорядочением
конечных множеств. Остается понять один (церемеловский) способ упорядочения континуума.