解法: ゲーデルとコーエン:連続体仮説はZFCから独立である(1963年)
これらすべての宝くじ券に新しい桁を加えることは、原理的には、かつて の大きさだった集まりを 個の要素にまで縮めてしまう巧妙な新しい対応をひそかに作り出す可能性がある——濃度の崩壊であり、それが起きれば前のステップの不等式は意味をなさなくなる。コーエンはこれを排除する必要があった。
彼は自分の半順序集合が非常に「疎」であるため、互いに両立しない条件からなる任意の集まりは可算でなければならないことを示した(一度に互いに矛盾しうる有限な情報の断片は可算個しかありえない)——これは可算鎖条件と呼ばれる性質である。この疎さはちょうど、濃度の崩壊が決して起こらないことを保証するのに十分強く、 からの無限濃度のはしごは でも完全に無傷のまま生き残る。
半順序集合 が可算鎖条件(ccc)を満たすとは、 のすべての反鎖(互いに両立しない条件の集まり、すなわちどの二つも共通の拡張を持たない集まり)が可算であることをいう。コーエンは が ccc であることを示した:デルタ系補題により、有限領域からなる非可算な族には共通の根を持つ二つの領域がある。根上の割当ては可算個しかないので、その族の二つの条件は両立する。したがって反鎖はすべて可算である。
強制法には一般的な保存定理がある: が ccc であれば、 による強制はいかなる濃度も崩壊させず、以前は正則だった濃度が特異あるいは可算になったことを証言しうる新しい可算な順序数列も加えない。したがって のすべての濃度、特に と は、 においても濃度のまま——実際にそれぞれ 、 のまま——である。
濃度の安全性が確認されたことで、前のステップで確立された不等式 は真に成り立ち、一貫して同じ を指すので、 となる。 かつ であるから、これは を示す: もまた から証明されることは決してない。
- 可算鎖条件(ccc)
- 半順序集合が ccc を持つとは、その中のすべての反鎖(互いに両立しない要素の集まり)が可算であることをいう。ccc な強制法は、濃度を崩壊させないことが証明できるため、最も安全な種類である。