Привет форумчанам.
По первой ссылке – старая статья, где континуум-проблема решается синтетически, т.е. через применение, хотя интуитивно предельно ясных, но всё же аксиом (ещё раз даю эту статью, как полезно разъясняющую часть моментов и формулирующую сами аксиомы). Статья хорошо выверена: «Геометрические аксиомы, опровергающие континуум-гипотезу»
http://vixra.org/abs/1005.0059. По второй ссылке находится конструктивное, аналитическое решение, где предъявлен конструктивный способ построения линий, постулируемых аксиомами, в аналитической трактовке канонической теории множеств: «Верификация аксиом, разрешающих континуум-проблему»
http://vixra.org/abs/1210.0058.
На форум сколько-то времени назад мною предъявлялась попытка такого второго конструктивного решения, но неудачная. Ошибка состояла в отсутствии доказательства для существенного момента. Пришлось сильно думать. Предъявленное далее – ключевое и уже правильное построение, смысл его станет понятен больше, если прочесть хотя бы первый параграф этой второй работы
http://vixra.org/abs/1210.0058.
Доказательство, приводимое здесь на форуме, вне отмеченных статей, принципиально направлено на его реальное понимание, поэтому принципиально не соблюдает «академическую форму». Может быть понято вдумчивым студентом. Надо лишь знать основные определения и теоремы теории множеств.
§1. Ключевой аргументСектор
- четверть открытого круга, центр которого в точке
, а радиус равен
(на евклидовой плоскости). Та часть границы
, которая находится на границе круга, есть дуга
. Каждая линия множества
пусть такова, что включена в
, начинается в точке
, и точки линии содержатся в любой окрестности дуги
. При этом, каждая линия множества
делит
на две открытые части, одна из частей называется «левой» по отношению к линии, а другая «правой». Каждая точка левой части находится левее линии, а в правой части – правее линии. Пусть
,
. И пусть точки
и
движутся по линиям
и
соответственно так, что к моменту времени
для всех достаточно больших моментов
находится левее
и
находится правее
. Тогда пишем, что
или
, или, что «
завершается левее
» или, что «
завершается правее
». Если для всех достаточно больших
оказывается, что
, то
и
называются «эквивалентными». Если, линии не эквивалентны и ни одна из них не завершается правее или левее другой, то такие линии называются «несравнимыми».
Пользуясь определением, можно построить трансфинитные последовательности, составленные из линий
и
, нумерованных всеми не более чем счётными ординалами
(т.е.
) так, что для каждых ординалов
и
таких, что
, окажется
. Каждая пара последовательностей отмеченного типа задаёт сечение в «гиперконтинууме»
. Всего таких сечений
. Пусть для каждого сечения находится линия
такая, что для каждого ординала
оказывается, что
(эта формулировка и есть проверяемая аксиома, вернее, достаточная часть её). Тогда, всего линий в множестве
числом
. И так как известно, что мощность множества
равна мощности континуума, то
. Т.е. континуум-гипотеза
в случае нахождения таких линий неверна.
Нашей задачей будет построение линии
(в чём и состоит доказательство проверяемой аксиомы, как геометрической теоремы).
-ое состояние сектора
или, что то же самое,
с
-ой точки зрения, зададим так: В
-ом состоянии сектора линии
и
при
заканчиваются на дуге
в разных точках. Т.е. если
, то
, где
заканчивается в геометрической точке
на
,
заканчивается в точке
на
при любом
.
означает, что точка
находится на дуге
«левее» точки
. При этом, на
существует геометрическая точка
такая, что для всех
и
заканчиваются в точке
. В итоге, если
, то
.
Строго говоря, «с
-ой точки зрения» вместо линий
,
,
и
надо рассматривать линии
,
,
и
, имеющие разные концы на
, когда
, где
– некоторая непрерывная биекция сектора
на себя (автоморфизм). Но педантичные обозначения, не слишком важные для понимания решения, отвлекающие часть внимания, использовать не будем, что даст большую простоту.
Пусть
– точная копия сектора
. Договоримся, что копию можно по произволу перемещать в пространстве как твёрдое тело, во-первых, и во-вторых, можно непрерывно деформировать сектор
как угодно. В секторе
изобразим линии трансфинитных последовательностей
и
такие, что существует непрерывная поточечная биекция
между
и
такая, которая каждую линию
отображает на
и каждую линию
отображает на
. При этом, когда точка
стремится по
к дуге
, как копии
, точка
устремляется к
.
выберем так, что левые и правые множества относительно линии
переносятся в левые и правые множества относительно
(т.е. в линии, являющейся образом
при отображении
), при том что каждая линия, начинающаяся в точке
- в копии
, заканчивающаяся на
, пусть отображается в линию из
, начинающуюся в
и заканчивающуюся в
. Соответственно, пусть биекция
переносит определённый выше частичный порядок с линий сектора
на линии сектора
с точностью до одинаковых наименований переносимых отношений.
Теперь в
выберем произвольную переменную точку
, которая при
устремляется к дуге
(В основной статье подобная точка обозначена как
). И предпримем трансфинитное множество попыток приближения сектора
в пространстве к сектору
.
-ая попытка будет состоять в следующем:
- Сектор
устремляется к
с течением «времени»
: когда
«постоянная точка»
устремляется к точке
.
- Точка
, находящаяся на
, устремляется к точке
, когда
, за счёт непрерывной деформации
как непрерывной плёнки.
- Каков бы ни был ординал
, линии
и
устремляются к линиям
и
соответственно.
Замечание 1. Для выполнения последнего условия достаточно того, чтобы оно было выполнено для некоторого счётного и «достаточно плотного» множества линий. Такое множество линий просто подбираемо – если необходимо, то через замену линий на эквивалентные.
Замечание 2. Линия
может стремиться к линии
«равномерно» и «неравномерно». Равномерное стремление означает, что каково бы ни было действительное
для всех достаточно больших
линия
находится в
-окрестности
. Если же стремление линии неравномерное, то каждая «постоянная точка»
, находящаяся на
, хотя и устремляется к точке
, находящейся на
, но существуют такие переменная точка
и последовательность моментов
, что
находится вне некоторой фиксированной
-окрестности
. Стремление линий
и
к своим пределам, вообще говоря, неравномерное с
-ой точки зрения. Это означает, к примеру, что на
может найтись переменная геометрическая точка
, которая устремится к точке дуги
, не совпадающей с точкой
.
Замечание 3. Точка
, отвечая требуемым условиям, выбирается достаточно свободно:
может даже двигаться по одной из линий
или левее такой линии для всех достаточно больших
, или правее или по линии
. Могут выполняться и случаи «несравнимого движения»
. Это не влияет на основное построение.
Определение (фронта). Пусть
и
– концы дуги
. «Фронтом» назовём произвольную переменную линию
, которая имеет концы на отрезках
и
и равномерно устремлена к дуге
«в первичной метрике сектора
». Открытая область, граница которой состоит из фронта и прямых отрезков, исходящих из точки
в концы фронта, называется «дофронтовой областью».
Определение (порядка между фронтами). Пусть дофронтовая область фронта
есть точечное множество
, а дофронтовая область для фронта
есть область
. Тогда, считается, что фронт «
быстрее
» (
), или что «
медленнее
» (
), если для всех достаточно больших
верно, что
.
Теперь выбираем трансфинитную последовательность фронтов
таких, что:
(i) Фронт
содержит точку
для всех достаточно больших
(зависящих от
), каков бы ни был ординал
.
(ii) Каковы бы ни были
и
, для всех достаточно больших
(зависящих от
и
) каждое из точечных множеств
и
состоит из единственной точки (Таким образом, остальные точки фронта не совпадающие с единственной точкой из
, находятся правее и левее линии
для всех достаточно больших
. Аналогично для
.). Линии
и
стремятся к линиям
и
равномерно с
-ой точки зрения, где
– дофронтовая область для
.
(iii) Каков бы ни был
,
.
Условия (ii) и (iii) довольно просто выполнимы в силу того, что не более чем счётно количество фронтов и линий, про которых говорится в условиях. В данном сообщении я не затрагиваю подробностей, детально разбирающих эту счётность, поэтому, читателю полезно продумать подробности.
Наконец, дадим трактовку движениям фронтов: С некоторой «радикальной», «предельной точки зрения» концы всех линий
,
,
и
различаются – уже при любых не более чем счётных ординалах
и
. Т.е. если
, то
. Такая точка зрения возможна через отображение сектора
в пространство размерности
(см. основную статью). Точно так же в нашей трактовке (толковании, интерпретации), т.е. по некоторому определению, получаем (полагаем), с позиции некоего наблюдателя, что, при
, линии
,
,
и
отождествляются с «неподвижными линиями», концы которых на дуге
различаются. Т.е.
для соответствующих концов, где
– точка, аналогичная
. Дофронтовая область
в нашей трактовке, расширяясь, захватывает всё новые и новые точки, каждой из линий
или
, где
, и в итоге, точка пересечения фронта
и, к примеру, «неподвижной линии»
, устремляется самым обычным образом к концу
этой «неподвижной»
. Точно так же и для линии
, когда
, точка
устремляется к концу «неподвижной»
, т.е. к точке
. В силу условия (ii), и поскольку всё то же самое мы можем рассмотреть и с
-ой точки зрения, геометрическая переменная точка
должна располагаться на фронте
правее линии
и правее геометрической точки
для всех достаточно больших
, так как устремлена к
. Тем более,
находится правее
для всех достаточно больших
. Аналогично,
находится левее
для всех достаточно больших
.
Сделаем дополнительное замечание. Пусть уже определён некоторый фронт
c
-ой точки зрения рассмотренный. И пусть мы определили фронт
для
. Тогда взаимное расположение фронтов определяется однозначно как в дофронтовой области
, так и вне области
в секторе
. Пусть
– какая-нибудь из линий
или
, где
. Мы хотим, чтобы
-ая точка зрения, если необходимо, была бы подправлена так, чтобы с неё было видно, что «линия
устремлялась бы к своему пределу
равномерно». Для этого, в каждый момент
можно «дорисовывать» на плёнке
продолжение
каждой линии
вне дофронтовой области так, чтобы, в итоге, дорисованная
, т.е. собственно линия
, стремилась бы к линии
равномерно с
-ой точки зрения. Продолжения для линий, для которых
, при данном
, определится однозначно, так как известно взаимное расположение всех линий или им эквивалентных. И можно считать, при этом, что объединение линий, для которых
, или им эквивалентных, образует всюду плотное в
точечное множество. В итоге, выстраиваема непрерывная биекция
сектора
на себя, которая в каждый фиксированный момент
переводит линию
в
уже для любого
. При этом, в тот же момент
каждую точку
в области
биекция
переводит в ту же точку
. Т.е. биекция в отмеченный момент
совпадает с тождественным отображением в области
. В результате, множество дорисованных линий остаётся изоморфным множеству изначальных линий
. Фронт
тогда так же, в дофронтовой области оставляем прежним, т.е. не меняем его часть
. Но вне дофронтовой области его дорисовываем так, чтобы относительное расположение его точек и точек линий
и
(пересечения с этими линиями) при любом
осталось бы в точности таким, как и при наблюдении этого фронта с
-ой точки зрения. Т.е. фронт
при каждом
заменяем на фронт, который при отображении
переходит в
.
В итоге, с каждой «подправленной»
-ой точки зрения линии
и
стремятся к своим пределам равномерно. И поэтому это так и с «предельной», «радикальной» точки зрения. Этим теперь полностью обоснована наша трактовка «движения фронтов».
Геометрическая точка
поэтому, по трактовке, прочерчивает по «неподвижным линиям» сектора
, т.е. по всевозможным линиям
и
линию
, для которой оказывается, что
, каков бы ни был ординал
. Отождествляя линии
и
с линиями
и
, отождествляем
с искомой линией
.