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連続体仮説

公理系から独立数学の基礎ヒルベルト #1
問題の内容

整数全体 Z\mathbb{Z} の濃度と実数全体 R\mathbb{R} の濃度の間に厳密に位置する濃度を持つ集合は存在しない。すなわち 2ℵ0=ℵ12^{\aleph_0} = \aleph_1 である。

ゲーデルは1938〜40年に構成可能宇宙 LL を構築し、CH が ZFC と無矛盾であることを示した。コーエンは1963年に強制法を発明し、ZFC + ¬CH のモデルを構成することで、逆方向にも CH が独立であることを示した。両者の成果を合わせることで、CH が ZFC だけでは決定できないことが確定した。

コーエンの強制法は、集合論全体における独立性証明の標準的な道具となった。1963年以降、集合論研究者たちは、CH を哲学的に妥当な形で解決しうる追加公理(マーティンの公理、巨大基数、ウッディンの Ω\Omega-論理プログラムなど)を模索してきたが、いずれも合意には至っていない。

参考文献

  1. Georg Cantor (1878). Ein Beitrag zur Mannigfaltigkeitslehre
  2. Kurt Gödel (1940). The Consistency of the Continuum Hypothesis · DOI:10.1515/9781400881635
  3. Paul J. Cohen (1963). The Independence of the Continuum Hypothesis