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解法:哥德尔与科恩:连续统假设独立于ZFC(1963年)

第 4/9 步:凝聚:每个可构成实数在第 ω1\omega_1 阶段之前出现,故 L⊨CHL \models \mathrm{CH}
通俗地说

LL 中每一个 N\mathbb{N} 的子集,都是用更早阶段的材料由某个有限逻辑配方命名出来的。一个计数技巧——从整个构造中取出仍包含该配方的一个可数“样本”,再把这个样本凝聚到它真实、老实的大小——表明该配方根本不需要等到超过可数长度的阶段 ω1\omega_1 才出现。

由于 ω1\omega_1 之前只有 ℵ1\aleph_1 个阶段,而每个阶段用尽的配方也只有可数多个,所以 LL 内部最多只能存在 ℵ1\aleph_1 个不同的 N\mathbb{N} 的子集——恰好符合 CH\mathrm{CH} 的要求。

x⊆ω, x∈L  ⟹  x∈Lω1x \subseteq \omega,\ x \in L \implies x \in L_{\omega_1}
详细分析

凝聚引理:如果 XX 是 LαL_\alpha(对充分大的极限序数 α\alpha)的一个初等子结构,那么它的 Mostowski 塌陷恰好又是某个序数 β≤α\beta \le \alpha 对应的 LβL_\beta。结合向下 Löwenheim–Skolem 定理,对任意满足 x∈Lx \in L 的 x⊆ωx \subseteq \omega,可以找到一个可数初等子结构 X≺LγX \prec L_\gamma(取 γ\gamma 足够大使 x∈Lγx \in L_\gamma)且 x∈Xx \in X;将 XX 塌陷后得到某个 LβL_\beta,其中 β<ω1\beta < \omega_1(因为 XX 可数)且 x∈Lβx \in L_\beta。

因此 LL 中每个实数早已出现在 Lω1L_{\omega_1} 中,故 P(ω)∩L⊆Lω1\mathcal{P}(\omega) \cap L \subseteq L_{\omega_1};又因 ∣Lω1∣=ℵ1|L_{\omega_1}| = \aleph_1,由此得到 ∣P(ω)∩L∣≤ℵ1|\mathcal{P}(\omega) \cap L| \le \aleph_1。康托定理已经给出 ℵ1≤2ℵ0\aleph_1 \le 2^{\aleph_0},所以在 LL 内部有 2ℵ0=ℵ12^{\aleph_0} = \aleph_1:也就是说 L⊨CHL \models \mathrm{CH}(把同样的论证用在每个基数 ℵα\aleph_\alpha 而不仅仅是 ℵ0\aleph_0 上,事实上会在 LL 中得到更强的广义连续统假设)。

由于 LL 是在 ZFC\mathrm{ZFC} 的任意模型内部、仅用 ZFC\mathrm{ZFC} 公理本身构造出来的,这表明 Con(ZFC)  ⟹  Con(ZFC+CH)\mathrm{Con}(\mathrm{ZFC}) \implies \mathrm{Con}(\mathrm{ZFC} + \mathrm{CH}):CH\mathrm{CH} 永远不可能仅凭 ZFC\mathrm{ZFC} 被反驳。这只是独立性的一半;接下来三步将构造一个实数比 LL 所允许的多得多的宇宙,以说明 ¬CH\neg\mathrm{CH} 同样相容。

本步骤中的术语
凝聚引理
一个技术性事实:将可构成层级中某一层 LαL_\alpha 的初等子结构塌陷后,总会落回该层级自身内部的某个更早的层 LβL_\beta;这正是使 LL 如此易于分析的关键刚性性质。
本步骤用到的知识