อ่าน 2 นาที
สัจพจน์ของเซตว่าง
ในทฤษฎีเซตเชิงสัจพจน์สัจพจน์ของเซตว่าง หรือที่เรียกว่าสัจพจน์ของเซตศูนย์และสัจพจน์ของการมีอยู่ เป็นข้อความที่ยืนยันการมีอยู่ของเซตที่ไม่มีสมาชิกเป็นสัจพจน์ของทฤษฎีเซต...
สัจพจน์ของเซตว่าง
ในทฤษฎีเซตเชิงสัจพจน์สัจพจน์ของเซตว่าง [ 1 ] [ 2 ]หรือที่เรียกว่าสัจพจน์ของเซตศูนย์[ 3 ]และสัจพจน์ของการมีอยู่ [ 4 ] [ 5 ]เป็นข้อความที่ยืนยันการมีอยู่ของเซตที่ไม่มีสมาชิก[ 3 ]เป็นสัจพจน์ของทฤษฎีเซต Kripke–Platekและรูปแบบหนึ่งของทฤษฎีเซตทั่วไปที่ Burgess (2005) เรียกว่า "ST" และเป็นความจริงที่พิสูจน์ได้ในทฤษฎีเซต Zermeloและทฤษฎีเซต Zermelo–Fraenkel ไม่ว่าจะ มีหรือไม่มีสัจพจน์ของการเลือก [ 6 ]
คำแถลงอย่างเป็นทางการ
ในภาษาที่เป็นทางการของสัจพจน์ Zermelo–Fraenkelสัจพจน์นั้นมีดังนี้:
- [ 1 ] [ 2 ] [ 5 ]
หรืออีกทางเลือกหนึ่งคือ. [ 7 ]
กล่าวคือ:
การตีความ
เราสามารถใช้สัจพจน์ของความเท่าเทียมเพื่อแสดงว่ามีเซตว่างเพียงเซตเดียวเท่านั้น เนื่องจากมีเพียงเซตเดียว เราจึงสามารถตั้งชื่อมันได้เซตว่าง (เขียนแทนด้วย { } หรือ ∅) สัจพจน์นี้ เมื่อกล่าวในภาษาธรรมชาติ มีใจความโดยสรุปดังนี้:
- เซตว่างมีอยู่จริง
สูตรนี้เป็นทฤษฎีบทและถือว่าเป็นจริงในทฤษฎีเซตทุกเวอร์ชัน[ 8 ]ข้อโต้แย้งเพียงอย่างเดียวคือวิธีการพิสูจน์: โดยการทำให้เป็นสัจพจน์; โดยการอนุมานจากสัจพจน์การมีอยู่ของเซต (หรือตรรกะ) และสัจพจน์การแยก; โดยการอนุมานจากสัจพจน์ของอนันต์; หรือวิธีการอื่นใด
ในบางรูปแบบของสัจพจน์ ZF นั้น สัจพจน์ของเซตว่างจะถูกกล่าวซ้ำในสัจพจน์ของอนันต์อย่างไรก็ตาม ยังมีรูปแบบอื่นๆ ของสัจพจน์นั้นที่ไม่จำเป็นต้องมีเซตว่าง นอกจากนี้ สัจพจน์ ZF ยังสามารถเขียนได้โดยใช้สัญลักษณ์คงที่แทนเซตว่าง ในกรณีนี้ สัจพจน์ของอนันต์จะใช้สัญลักษณ์นี้โดยไม่จำเป็นต้องให้เซตนั้นว่าง ในขณะที่สัจพจน์ของเซตว่างนั้นจำเป็นต้องใช้เพื่อระบุว่าเซตนั้นว่างจริง
นอกจากนี้ บางครั้งเราอาจพิจารณาทฤษฎีเซตที่ไม่มีเซตอนันต์ และในกรณีนั้นอาจยังคงต้องใช้สัจพจน์ของเซตว่างอยู่ อย่างไรก็ตาม สัจพจน์ใดๆ ของทฤษฎีเซตหรือตรรกศาสตร์ที่บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของเซตใดๆ ก็จะบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของเซตว่างด้วย หากเรามีแบบแผนสัจพจน์ของการแยกออกจากกันซึ่งเป็นความจริง เนื่องจากเซตว่างเป็นเซตย่อยของเซตใดๆ ที่ประกอบด้วยสมาชิกที่สอดคล้องกับสูตรที่ขัดแย้งกัน ตัวอย่างเช่น
ในการกำหนดตรรกศาสตร์ภาคแสดงลำดับที่หนึ่งหลายๆ รูปแบบ การมีอยู่ของวัตถุอย่างน้อยหนึ่งชิ้นนั้นรับประกันได้เสมอ หากการกำหนดสัจพจน์ของทฤษฎีเซตถูกกำหนดขึ้นในระบบตรรกศาสตร์ ดังกล่าว โดยใช้แบบแผนสัจพจน์ของการแยกเป็นสัจพจน์ และหากทฤษฎีนั้นไม่แยกความแตกต่างระหว่างเซตกับวัตถุประเภทอื่นๆ (ซึ่งใช้ได้กับ ZF, KP และทฤษฎีที่คล้ายกัน) แล้วการมีอยู่ของเซตว่างก็เป็นทฤษฎีบทหนึ่ง
หากการแยกไม่ได้ถูกกำหนดเป็นโครงร่างสัจพจน์ แต่ได้มาจากการอนุมานเป็นโครงร่างทฤษฎีบทจากโครงร่างการแทนที่ (ดังเช่นที่บางครั้งทำกัน) สถานการณ์จะซับซ้อนมากขึ้นและขึ้นอยู่กับสูตรที่แน่นอนของโครงร่างการแทนที่ สูตรที่ใช้ใน บทความ เกี่ยวกับโครงร่างสัจพจน์ของการแทนที่อนุญาตให้สร้างภาพF [ a ] ได้ก็ต่อเมื่อaอยู่ในโดเมนของฟังก์ชันคลาสFเท่านั้น ในกรณีนั้น การอนุมานการแยกต้องใช้สัจพจน์ของเซตว่าง ในทางกลับกัน ข้อจำกัดของความเป็นทั้งหมดของFมักถูกละทิ้งจากโครงร่างการแทนที่ ซึ่งในกรณีนี้จะหมายถึงโครงร่างการแยกโดยไม่ต้องใช้สัจพจน์ของเซตว่าง (หรือสัจพจน์อื่นใดก็ตาม)
อ่านเพิ่มเติม
- เบอร์เจส, จอห์น, 2005. การแก้ไขงานของเฟรเก . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน.
- Paul Halmos , ทฤษฎีเซตแบบง่าย . Princeton, NJ: D. Van Nostrand Company, 1960. พิมพ์ซ้ำโดย Springer-Verlag, New York, 1974. ISBN 0-387-90092-6(ฉบับพิมพ์โดย Springer-Verlag)
- เจค, โทมัส , 2003. ทฤษฎีเซต: ฉบับสหัสวรรษที่สาม ฉบับปรับปรุงและขยายความ . สปริงเกอร์. ISBN 3-540-44085-2.
- คูเนน, เคนเนธ , 1980. ทฤษฎีเซต: บทนำสู่การพิสูจน์ความเป็นอิสระ . เอลเซเวียร์. ISBN 0-444-86839-9.
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สัจพจน์ของเซตว่าง
ในทฤษฎีเซตเชิงสัจพจน์สัจพจน์ของเซตว่าง หรือที่เรียกว่าสัจพจน์ของเซตศูนย์และสัจพจน์ของการมีอยู่ เป็นข้อความที่ยืนยันการมีอยู่ของเซตที่ไม่มีสมาชิกเป็นสัจพจน์ของทฤษฎีเซต...
คำแถลงอย่างเป็นทางการ
ใน ภาษาที่เป็นทางการ ของ สัจพจน์ Zermelo–Fraenkel สัจพจน์นั้นมีดังนี้:
การตีความ
เราสามารถใช้ สัจพจน์ของความเท่าเทียม เพื่อแสดงว่ามีเซตว่างเพียงเซตเดียวเท่านั้น เนื่องจากมีเพียงเซตเดียว เราจึงสามารถตั้งชื่อมันได้ เซตว่าง (เขียนแทนด้วย { } หรือ ∅) สัจพจน์นี้ เมื่อกล่าวในภาษาธรรมชาติ มีใจความโดยสรุปดังนี้:
อ่านเพิ่มเติม
เบอร์เจส, จอห์น, 2005. การแก้ไขงานของเฟรเก . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน. Paul Halmos , ทฤษฎีเซตแบบง่าย . Princeton, NJ: D. Van Nostrand Company, 1960. พิมพ์ซ้ำโดย Springer-Verlag, New York, 1974.