ชุดอินฟินิตี้-โบเรล
ในทฤษฎีเซตเซตย่อยของปริภูมิโปแลนด์ เรียกว่าเซตอนันต์-บอเรลถ้าสามารถได้มาโดยเริ่มต้นจากเซตเปิดของและทำซ้ำการดำเนินการเติมเต็มและการรวมกันแบบมีลำดับ อย่างไม่ จำกัด แนวคิดนี้มักถูกพิจารณาโดยไม่มีการสมมติสัจพจน์ของการเลือกซึ่งหมายความว่าเซตอนันต์-บอเรลอาจไม่ปิดภายใต้การรวมกันแบบมีลำดับที่ดี ดูด้านล่าง
คำจำกัดความอย่างเป็นทางการ
เรากำหนดเซตของรหัส ∞-Borel และฟังก์ชันการตีความไว้ด้านล่างเซต ∞-Borelคือเซตย่อยของซึ่งอยู่ในภาพของฟังก์ชันการตีความ
เซตของรหัส ∞-Borel เป็นประเภทอุปนัย ที่สร้างขึ้นโดยฟังก์ชันและสำหรับแต่ละ; ฟังก์ชันการตีความถูกกำหนดแบบอุปนัยเป็นและโดยที่แทนจำนวน Hartogsของ : จำนวน เชิงอันดับที่มีขนาดใหญ่พอสมควรซึ่งไม่มีฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่งจาก ไปยังการจำกัดเฉพาะยูเนียนที่มีความยาวต่ำกว่าไม่ส่งผลกระทบต่อยูเนียนที่เป็นไปได้ (เนื่องจากยูเนียนใดๆ ที่มีความยาวสามารถแทนที่ด้วยยูเนียนที่มีความยาวโดยการลบรายการที่ซ้ำกัน) แต่รับประกันว่ารหัส ∞-Borel ก่อตัวเป็นเซต ไม่ใช่คลาสที่แท้จริง
สามารถอธิบายในเชิงทฤษฎีเซตได้โดยใช้การเรียกซ้ำแบบ อนันต์ ดังนี้:
- สำหรับเซตย่อยเปิดทุกเซตคู่ลำดับจะเป็นรหัสบอเรลอนันต์ การตีความคือ
- ถ้าเป็นรหัสบอเรลอนันต์แล้วคู่ลำดับก็เป็นรหัสบอเรลอนันต์เช่นกัน การตีความของมันคือส่วนเติมเต็มของนั่นคือ
- ถ้า เป็น ลำดับ ของรหัส ∞-Borel ที่มีความยาว α สำหรับลำดับ α < Ξ บางค่า (นั่นคือ ถ้าสำหรับทุก β < α, เป็นรหัส ∞-Borel) แล้วคู่ลำดับเป็นรหัส ∞-Borel และการตีความคือ
สัจพจน์ของการเลือกบ่งชี้ว่าทุกเซตสามารถเรียงลำดับได้ดี และด้วยเหตุนี้ ทุกเซตย่อยของปริภูมิ Polish ทุกปริภูมิจึงเป็น ∞-Borel ดังนั้น แนวคิดนี้จึงน่าสนใจเฉพาะในบริบทที่สัจพจน์ของการเลือกไม่เป็นจริง (หรือไม่เป็นที่ทราบกันว่าเป็นจริง) น่าเสียดายที่หากไม่มีสัจพจน์ของการเลือก ก็ไม่ชัดเจนว่าเซต ∞-Borel ปิดภายใต้การรวมกันที่เรียงลำดับได้ดีหรือไม่ เนื่องจากเมื่อกำหนดการรวมกันที่เรียงลำดับได้ดีของเซต ∞-Borel แต่ละเซตอาจมี รหัส ∞-Borel หลายรหัส และอาจไม่มีวิธีใดที่จะเลือกรหัสหนึ่งรหัสสำหรับแต่ละเซต เพื่อสร้างรหัสสำหรับการรวมกันได้
ข้อสมมติฐานที่ว่าเซตของจำนวนจริงทุกเซตเป็น ∞-Borel เป็นส่วนหนึ่งของAD +ซึ่งเป็นการขยายสัจพจน์ของความแน่นอน ที่ ศึกษา โดยWoodin
คำจำกัดความไม่ถูกต้อง
เป็นเรื่องที่น่าสนใจอย่างยิ่งที่จะตีความคำอธิบายอย่างไม่เป็นทางการในตอนต้นของบทความนี้ว่า เซต ∞-Borel เป็นกลุ่มย่อยที่เล็กที่สุดของเซตที่ประกอบด้วยเซตเปิดทั้งหมด และปิดภายใต้การเติมเต็มและการรวมกันแบบเรียงลำดับที่ดี นั่นคือ เราอาจต้องการละทิ้งรหัส ∞-Borel ไปเลย และลองใช้คำจำกัดความแบบนี้แทน:
- สำหรับลำดับที่ α แต่ละตัวที่กำหนดโดยการเวียนเกิดแบบอนันต์ B ดังต่อไปนี้:
- B คือกลุ่มของเซตย่อยเปิดทั้งหมดของ
- สำหรับลำดับคู่ α ที่กำหนดให้ B คือการรวมกันของ B กับเซตของส่วนเติมเต็ม ทั้งหมด ของเซตในB
- สำหรับลำดับคู่ α ที่กำหนดให้ B คือเซตของการรวมกันแบบมีลำดับที่ดี ของเซตใน B ทั้งหมด
- สำหรับลำดับลิมิต ที่กำหนด แล, B คือการรวมกันของ B ทั้งหมด สำหรับ α<แล
- B เท่ากับ B สำหรับทุก β>Ξ; จากนั้น B จะเป็นชุดของ "เซตบอเรลอนันต์"
เซตนี้ปิดอย่างชัดเจนภายใต้การรวมกันแบบเรียงลำดับที่ดี แต่หากปราศจากสัจพจน์ของการเลือก ก็ไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าเท่ากับเซต ∞-Borel (ตามที่นิยามไว้ในส่วนก่อนหน้า) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซตนี้อาจประกอบด้วยการรวมกันของลำดับของเซต ∞-Borel ซึ่งไม่สามารถเลือกโค้ดสำหรับแต่ละเซตได้เซตนี้คือการปิดของเซต ∞-Borel ภายใต้การ รวมกันแบบเรียงลำดับที่ดี ทั้งหมด (และส่วนเติมเต็ม) แม้แต่เซตที่ไม่สามารถเลือกโค้ดได้ก็ตาม
ลักษณะทางเลือก
สำหรับเซตย่อยของปริภูมิแบร์หรือปริภูมิแคนเตอร์มีนิยามทางเลือกที่กระชับกว่า (แม้จะไม่ชัดเจนเท่า) ซึ่งปรากฏว่าเทียบเท่ากัน เซตย่อยAของปริภูมิแบร์เป็นเซตอนันต์-โบเรลก็ต่อเมื่อมีเซตของลำดับSและสูตรอันดับหนึ่งφในภาษาของทฤษฎีเซตซึ่งสำหรับทุกxในปริภูมิแบร์
โดยที่L [ S , x ] คือเอกภพที่สร้างได้ของเกอเดลซึ่งสัมพันธ์กับSและxเมื่อใช้นิยามนี้ รหัส ∞-Borel จะประกอบขึ้นจากเซตSและสูตรφรวมกัน