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定理証明済み

正則性は自己所属を禁止する

内容

(正則性公理と対の公理を仮定すれば)すべての集合 xx に対して x∉xx \notin x:どんな集合も自分自身の元にはなり得ない。

なぜ正しいのか?

自己所属はまさにラッセルのパラドックスを引き起こす類の自己言及である;正則性は、毎回矛盾を導くのではなく、集合がどう構成され得るかについての構造的規則として、一度限りでそれを排除する。これにより数学者は所属関係上の帰納法・再帰法を安全に定義でき、通常の数学に登場する集合が決して自分自身を含まない理由もこれである。

証明の概略

矛盾を導くために、ある集合 xx が x∈xx \in x を満たすと仮定する。

対の公理により、集合 {x}\{x\} が存在する(xx を自分自身と対にする)。この集合は xx を含むので空でない。

空でない集合 {x}\{x\} に正則性公理を適用する:{x}∩y=∅\{x\} \cap y = \emptyset を満たす y∈{x}y \in \{x\} が存在しなければならない。しかし {x}\{x\} の唯一の元は xx 自身なので y=xy = x であり、結論は {x}∩x=∅\{x\} \cap x = \emptyset となる。

ここで矛盾の仮定 x∈xx \in x を思い出す。x∈{x}x \in \{x\}(対の定義により)かつ x∈xx \in x(我々の仮定)なので、元 xx は {x}\{x\} にも xx にも属し、したがって x∈{x}∩xx \in \{x\} \cap x である。これは {x}∩x\{x\} \cap x が空でないことを意味し、上で得られた {x}∩x=∅\{x\} \cap x = \emptyset に直接矛盾する。

この矛盾により、仮定 x∈xx \in x はどんな集合 xx に対しても不可能であることが示される;したがってすべての集合 xx に対して x∉xx \notin x が、主張どおり成り立つ。

この定理を使うトピック

ステップごとの証明

この定理のステップごとの証明はまだありません。

参考文献

  1. Thomas Jech (2003). Set Theory
  2. Paul J. Cohen (1963). The Independence of the Continuum Hypothesis