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解法:苏斯林假设与ZFC的独立性(延森,索洛维–滕鲍姆,1971年)

第 3/8 步:钻石(♢\diamondsuit):在哥德尔的 LL 中成立的猜测原理
通俗地说

设想有一位算命先生,在你选定 ω1\omega_1 的子集 ZZ 之前,就已经交给你一长串猜测 ⟨Aα⟩α<ω1\langle A_\alpha \rangle_{\alpha<\omega_1},每个可数阶段一个猜测。钻石原理断言,这位算命先生猜中的次数惊人地多:在阶段 α\alpha 构成的一个“稳止”(在拓扑意义上不可回避)集合上,猜测 AαA_\alpha 恰好与限制在该阶段的 ZZ 相符。

罗纳德·延森在1960年代末发现,这种诡异的预测能力是哥德尔可构成宇宙 LL 隐藏的结构特征:只要 V=LV = L,这样一串猜测就可以被证明存在。

♢:∃⟨Aα:α<ω1⟩, Aα⊆α, {α:Z∩α=Aα} stationary, ∀Z⊆ω1\diamondsuit: \exists \langle A_\alpha : \alpha<\omega_1\rangle,\ A_\alpha\subseteq\alpha,\ \{\alpha : Z\cap\alpha=A_\alpha\} \text{ stationary}, \ \forall Z\subseteq\omega_1
详细分析

钻石原理 ♢\diamondsuit 断言存在一个序列 ⟨Aα:α<ω1⟩\langle A_\alpha : \alpha < \omega_1 \rangle,对每个 α\alpha 都有 Aα⊆αA_\alpha \subseteq \alpha,使得对每个 Z⊆ω1Z \subseteq \omega_1,集合 {α<ω1:Z∩α=Aα}\{ \alpha < \omega_1 : Z \cap \alpha = A_\alpha \} 在 ω1\omega_1 中是稳止的(它与 ω1\omega_1 的每个闭无界子集相交,因此尤其是不可数的、在精确拓扑意义上“大”的,尽管它的大小仍可以是 ℵ1\aleph_1 而非整个 ω1\omega_1)。

延森通过对连续统假设证明前面步骤中所述的可构成层级 LL 的精细结构分析证明了:只要 V=LV = L,♢\diamondsuit 就成立——在 LL 中确定基数所用的同一种可定义性控制,也使人能够逐层构造出一个在稳止意义上频繁猜中的猜测序列。

♢\diamondsuit 是一个严格强于 CH\mathrm{CH} 的假设(它蕴含 CH\mathrm{CH},但不被 CH\mathrm{CH} 蕴含),它真正的威力在于组合方面而不仅是基数算术:它恰好提供了引导一个超限构造、并提前避开一切可能障碍所需要的那种“神谕”,下一步就会用它来构造一棵苏斯林树。

本步骤中的术语
稳止集合
ω1\omega_1 的一个子集,与 ω1\omega_1 的每个闭无界(“club”)子集都相交;稳止集合是组合集合论中通用的“拓扑意义上大”的概念,尽管它们未必在朴素计数意义上覆盖几乎所有东西、大小为 ℵ1\aleph_1。
本步骤用到的知识