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Autor Tema: Menos "números reales"  (Leído 994 veces)
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Sailor Starruler
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« : 11/08/2012, 09:36:29 am »

Si aligeraramos un poco el axioma del supremo, exigiendo únicamente que los conjuntos medibles ( con valores de su medida dentro del cuerpo definido) tuvieran una cota superior mínima, pero quedandonos con el resto de axiomas de cuerpo ordenado. Los reales desde luego seguirían siendo un modelo de esta estructura, pero ¿ podrían aparecer modelos distintos, quizás con "menos" números?

Si estos modelos "casi" reales existieran, podrían ser una alternativa no explorada en el valor de las magnitudes (longitudes, masas, cualquier magnitud real física. No sé si alguien ha estudiado esto, porque ampliar (hiperreales, surreales...) es algo bastante habitual, sin embargo, el fallo del axioma del supremo aunque se hable de la recta hiperreal por ejemplo, no creo que sea una buena visualización gráfica de estos hiperreales, al no ser un cuerpo completo: tenemos la recta llena con los reales, añadimos más, y vuelve a haber huecos. Vale que es una estructura relativamente consistente con respecto a , pero de ahí a que se puedan visualizar como una recta más llena. Se trataría en este caso el paso contrario, restringir los números reales
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Carlos Ivorra
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« Respuesta #1 : 11/08/2012, 10:53:11 am »

Sea un subconjunto cualquiera de no vacío y acotado superiormente. Entonces existe numerable y con el mismo supremo (en ), pero es medible, luego según la axiomática que propones debería tener supremo en cualquier subcuerpo de que la satisfaga, luego también tendría supremo.
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« Respuesta #2 : 19/08/2012, 01:18:54 pm »

Sea un subconjunto cualquiera de no vacío y acotado superiormente. Entonces existe numerable y con el mismo supremo (en ), pero es medible, luego según la axiomática que propones debería tener supremo en cualquier subcuerpo de que la satisfaga, luego también tendría supremo.

Pero yo lo que propongo es , empezamos con los axiomas de cuerpo ordenado, hasta ahí tenemos muchos modelos, reales, racionales, hiperreales, y alguno más seguro que no conozco. Ahora yo defino los intervalos de la forma usual, y a esto añado las uniones e intersecciones de intervalos (finitas)  ( he restringido un poco desde los conjuntos medibles del post anterior). Ahora hago un axioma del supremo (light) exigiendo que todos esos conjuntos tengan supremo ( y sólo esos en principio) Luego, si resulta que otros conjuntos también tienen supremo, perfecto, pero no lo exigimos en la teoría. ¿ Qué nos saldrían, los racionales, los reales, un cuerpo intermedio?
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« Respuesta #3 : 19/08/2012, 01:54:35 pm »

Yo creo que los números racionales cumplen todo lo que estás pidiendo ahora. Habría que hacer alguna cuenta, pero diría que las uniones e intersecciones finitas de intervalos en tienen supremo en .
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« Respuesta #4 : 19/08/2012, 07:26:12 pm »

Y si nos limitaramos a exigir la cota del supremo a conjuntos definibles. Nuestro cuerpo ¿sería isomorfo a? ¿O limitando a conjuntos medibles (en ?) Mi idea es encontrar un mínimo de conjuntos medianamente razonables en , y que exigiendoles el axioma del supremo  generen todos los números reales, que existan en todos los modelos que tengan "la misma cantidad" de números reales. ¿Es eso factible?
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« Respuesta #5 : 19/08/2012, 07:42:33 pm »

Y si nos limitaramos a exigir la cota del supremo a conjuntos definibles. Nuestro cuerpo ¿sería isomorfo a?

Define "definible".

¿O limitando a conjuntos medibles (en ?)

Ese caso ya lo hemos considerado. Los conjuntos medibles incluyen a todos los subconjuntos de , y todo número real es supremo de un subconjunto de .

Mi idea es encontrar un mínimo de conjuntos medianamente razonables en , y que exigiendoles el axioma del supremo  generen todos los números reales, que existan en todos los modelos que tengan "la misma cantidad" de números reales. ¿Es eso factible?

Tendrías que precisar a qué te refieres con lo de que los conjuntos "existan en todos los modelos". Un conjunto de un modelo es un conjunto de un modelo. En principio no tienes ninguna base para identificarlo con otro conjunto de otro modelo. Aunque tuvieran la misma definición en ambos modelos, podrían tener elementos distintos, por lo que tendrías que precisar en qué sentido quieres identificarlos.

Y no es un problema de "cantidad de números reales". Por ejemplo, puedes tener dos modelos transitivos , de modo que a pesar de que ambos conjuntos tengan el mismo cardinal en el modelo grande .
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« Respuesta #6 : 20/08/2012, 04:35:22 am »

Cita
Tendrías que precisar a qué te refieres con lo de que los conjuntos "existan en todos los modelos". Un conjunto de un modelo es un conjunto de un modelo. En principio no tienes ninguna base para identificarlo con otro conjunto de otro modelo. Aunque tuvieran la misma definición en ambos modelos, podrían tener elementos distintos, por lo que tendrías que precisar en qué sentido quieres identificarlos.

Bueno, se trataría de conjuntos que tienen la misma definición. Yo por definible ( no sé si es lo que entiende un matemático) interpreto un conjunto que se puede describir con una expresión del tipo: donde es una "variable" de sentencia de primer orden, con una variable libre "como argumento", y en la que puede haber otras variables ligadas. Otra cosa que no entiendo, si dices que con una misma definición dos conjuntos pueden tener distintos elementos (números reales en nuestro contexto) en distintos modelos, ¿no estás ya identificando los elementos de ese conjunto, que en ZFC son de hecho otros conjuntos?

No termino de ver eso de que 2 conjuntos con la misma definición ( usando mi definición de definición) puedan tener distintos elementos por las razones que he dicho arriba en 2 modelos.

Cita

Y no es un problema de "cantidad de números reales". Por ejemplo, puedes tener dos modelos transitivos [M\subset N] , de modo que [\mathbb{R}^M\subsetneq \mathbb{R}^N] a pesar de que ambos conjuntos tengan el mismo cardinal en el modelo grande [N] .


Volvemos a lo mismo, ¿cómo dices que los reales de  un modelo pertenecen a otro, si no identificas los objetos de un modelo con los de otro?

¿Quizás es que hay algun tipo de restricción que hace que algunos modelos se puedan identificar con otros si y con otros no?

Yo creo que en algun hilo ( creo que con Oscar Matzerath) llegamos a hablar de que cualquier universo de un modelo de ZFC puede convertirse en un conjunto ¡¡numerable incluso!! dentro de otro modelo adecuadamente elegido.
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« Respuesta #7 : 20/08/2012, 08:00:42 am »

Bueno, se trataría de conjuntos que tienen la misma definición. Yo por definible ( no sé si es lo que entiende un matemático) interpreto un conjunto que se puede describir con una expresión del tipo: donde es una "variable" de sentencia de primer orden, con una variable libre "como argumento", y en la que puede haber otras variables ligadas.

El problema de esa definición es que no puedes definir "definible" en ZFC, con lo que tu intención de imponer condiciones sobre los conjuntos "definibles" se encuentra con dificultades. Puedes definir "definible en un modelo", pero eso no es lo mismo que definir "definible" sin hacer referencia a ningún modelo en particular.

Por ejemplo, puedes definir un modelo de un determinado lenguaje formal cuyo universo sea el conjunto de los números reales y hablar de subconjuntos de definibles en ese modelo, pero entonces tu lenguaje formal ya no es el lenguaje de la teoría de conjuntos, y las fórmulas posibles tienen un significado mucho más restringido que si pretendes que sean fórmulas arbitrarias del lenguaje de la teoría de conjuntos. Por eso te decía que es necesario precisar qué entiendes por definible (respecto de qué lenguaje, respecto de qué modelo, etc.)

Otra cosa que no entiendo, si dices que con una misma definición dos conjuntos pueden tener distintos elementos (números reales en nuestro contexto) en distintos modelos, ¿no estás ya identificando los elementos de ese conjunto, que en ZFC son de hecho otros conjuntos?

Sí, pero eso es posible, por ejemplo, si un modelo está contenido en el otro.

No termino de ver eso de que 2 conjuntos con la misma definición ( usando mi definición de definición) puedan tener distintos elementos por las razones que he dicho arriba en 2 modelos.

Considera, por ejemplo, la clase de los conjuntos constructibles (supongo que habrás oído hablar de ella). Es un modelo de ZFC. Considera el conjunto definido como:



Es un conjunto definible en el sentido que has indicado, pero el conjunto definido así en un modelo dado no tiene por qué coincidir con el conjunto definido igualmente sobre el modelo formado por los conjuntos de que son constructibles. En el primer caso, el conjunto contiene a todos los números reales de comprendidos entre 0 y 1, mientras que en el segundo, la misma definición da lugar al conjunto de todos los números reales constructibles de comprendidos entre 0 y 1, y pueden ser menos. No menos en el sentido de tener cardinal menor (el cardinal puede ser menor o no), sino simplemente en el sentido de que hay objetos (números reales de ) que estén en el primer conjunto y no en el segundo (por no ser constructibles).

Cita
Y no es un problema de "cantidad de números reales". Por ejemplo, puedes tener dos modelos transitivos [M\subset N] , de modo que [\mathbb{R}^M\subsetneq \mathbb{R}^N] a pesar de que ambos conjuntos tengan el mismo cardinal en el modelo grande [N] .


Volvemos a lo mismo, ¿cómo dices que los reales de  un modelo pertenecen a otro, si no identificas los objetos de un modelo con los de otro?

¿Quizás es que hay algun tipo de restricción que hace que algunos modelos se puedan identificar con otros si y con otros no?

Los casos que estoy considerando son casos en los que uno de los modelos está contenido en el otro. Si no hay una relación de este tipo, todavía podría estudiarse si existe lo que se llama una inmersión de uno en otro, pero, a priori, no hay ninguna relación entre los objetos de dos modelos dados.

Yo creo que en algun hilo ( creo que con Oscar Matzerath) llegamos a hablar de que cualquier universo de un modelo de ZFC puede convertirse en un conjunto ¡¡numerable incluso!! dentro de otro modelo adecuadamente elegido.

Cierto. Eso es una técnica estándar dentro de la teoría conocida como "forcing" o teoría de extensiones genéricas.
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« Respuesta #8 : 20/08/2012, 08:13:31 am »

Hola, Sailor. Creo que te refieres a algo así:

Sea el supremo —pero no el máximo— de un intervalo el número racional (arbitrariamente elegido). Si es el supremo, existirá alguna cifra (no se sabe dónde, en algún lugar por ahí detrás de los puntos suspensivos) tal que esa cifra es (siendo éste el dígito de valor mínimo en ese lugar, tal que el supremo sería y los mayores valores dentro del intervalo suponiendo  ).

Eliminando las cifras siguientes a  tenemos el racional



Entonces, lo que creo que propones es tomar este último número como supremo de manera que si fuera el máximo, por ejemplo, los siguientes irracionales por fuera del intervalo ya serían así  , con lo que desaparecerían del conjunto R (para este intervalo particular y pudiendo hacer lo mismo con otros intervalos) los infinitos números irracionales; luego quedaría simplemente un subconjunto de “R” desapareciendo puntos de la recta.

Saludos.
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http://rinconmatematico.com/foros/index.php/topic,60570.msg242742.html#msg242742

La tentación de abandonar nunca es tan fuerte como cuando estás a punto de lograrlo (proverbio chino).
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« Respuesta #9 : 20/08/2012, 09:25:08 am »

Cita
Sí, pero eso es posible, por ejemplo, si un modelo está contenido en el otro.

Es que yo hablo de que partimos de un modelo cualquiera ( de ZFC, vamos a fijar) , en ese modelo hay unos reales determinados (a nivel de isomorfismo al menos), y una colección que son los subconjuntos de en ese modelo. Y en ese modelo tenemos una noción de "definible".

Yo me refiero a que si en todos los modelos que contengan a este "pequeño" con los mismos reales, los subconjuntos de , definibles en esos otros  modelos que contengan al pequeño, serían los mismo
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« Respuesta #10 : 20/08/2012, 10:12:28 am »

Es que yo hablo de que partimos de un modelo cualquiera ( de ZFC, vamos a fijar) , en ese modelo hay unos reales determinados (a nivel de isomorfismo al menos), y una colección que son los subconjuntos de en ese modelo. Y en ese modelo tenemos una noción de "definible".

Yo me refiero a que si en todos los modelos que contengan a este "pequeño" con los mismos reales, los subconjuntos de , definibles en esos otros  modelos que contengan al pequeño, serían los mismo

Imagina dos modelos de ZFC . Ambos tienen los mismos números reales. Digamos que en ambos , pero que en se cumple y en en cambio (Es fácil construir dos modelos así.)

Ahora considera el conjunto definido como sigue:



El conjunto definido así en está formado por todos los números reales negativos, mientras que el conjunto definido igualmente en está formado por todos los números reales positivos. No es que no tengan exactamente los mismos elementos, sino que los dos conjuntos son disjuntos.
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« Respuesta #11 : 20/08/2012, 10:34:38 am »

Aquí la cuestión está en la reflexiva, si damos por bueno el axioma para todo número real, entonces el axioma del supremo es inevitable. Si consideramos por el contrario que para ciertos números reales ocurre haciendo alusión a que pueden estar, a la vez, dentro y fuera de los intervalos —como si fueran partículas cuánticas o algo parecido— entonces sí cambiaría el modelo; pero no creo que fuera útil matemáticamente.

Saludo.
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« Respuesta #12 : 20/08/2012, 03:45:21 pm »

Cita
Imagina dos modelos de ZFC [M\subset N] . Ambos tienen los mismos números reales. Digamos que en ambos [2^{\aleph_0}=\aleph_1] , pero que en [M] se cumple [2^{\aleph_1}=\aleph_2] y en [N] en cambio [2^{\aleph_1}=\aleph_3] (Es fácil construir dos modelos así.)

Ahora considera el conjunto definido como sigue:

[\{x\in \mathbb R\mid (2^{\aleph_1}=\aleph_2\land x<0)\lor (2^{\aleph_1}>\aleph_2)\land x>0\}]


Bueno, pero yo no digo que la misma definición valga para los mismos conjuntos, yo aquí hablaría de "ser el mismo conjunto" si contiene a los mismos reales, aunque comprendo que el mecanismo para decir tenemos los mismos conjuntos no es entonces su definición .

En esos 2 modelos de los que hablas tiene distintos números en uno o en otro la misma definición de conjuntos, pero en cambio tu pones un ejemplo en el que dices que " los números reales son los mismos en ambos". ¿Cómo haces esa identificación entre los mismos números reales de ambos modelos? ¿Entre reales si se puede hacer y entre conjuntos de reales no?
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« Respuesta #13 : 20/08/2012, 05:41:55 pm »

Bueno, pero yo no digo que la misma definición valga para los mismos conjuntos, yo aquí hablaría de "ser el mismo conjunto" si contiene a los mismos reales, aunque comprendo que el mecanismo para decir tenemos los mismos conjuntos no es entonces su definición .

Ciertamente.

En esos 2 modelos de los que hablas tiene distintos números en uno o en otro la misma definición de conjuntos, pero en cambio tu pones un ejemplo en el que dices que " los números reales son los mismos en ambos". ¿Cómo haces esa identificación entre los mismos números reales de ambos modelos? ¿Entre reales si se puede hacer y entre conjuntos de reales no?

Yo partía de dos modelos con la condición de que un de satisface la definición de número real si y sólo si está en y satisface la definición de número real en . Bajo esta hipótesis (que puede darse en modelos construidos oportunamente) tiene sentido decir que ambos modelos tienen los mismos números reales.

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« Respuesta #14 : 20/08/2012, 06:46:54 pm »



Yo partía de dos modelos con la condición de que un de satisface la definición de número real si y sólo si está en y satisface la definición de número real en . Bajo esta hipótesis (que puede darse en modelos construidos oportunamente) tiene sentido decir que ambos modelos tienen los mismos números reales.



Pero ese mismo criterio lo podemos usar para definir los conjuntos de números reales : Si un en y está en y también en , también los 2 modelos tienen los mismos conjuntos de números reales, aunque las definiciones no sean las mismas, como en el ejemplo que has puesto antes .

Se trataría de ver si hay una coleccion de subconjuntos de , que generase los reales ( en el sentido de que cualquier real del modelo fuera cota superior mínima de alguno de dichos conjuntos de la colección) , y que no variase para los "supermodelos" de dicho modelo de reales, entendiendo supermodelos aquellos modelos que sean superconjuntos, o superconjuntos de superconjuntos,etc...del modelo original, con los mismos reales y conjuntos de reales, o al menos los mismos conjuntos de reales perteneciente a la colección mencionada.

De todas formas, ya me has aclarado mucho el  cómo se determina en general, si un determinado objeto de un modelo de una teoría existe en otro modelo de la teoría

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« Respuesta #15 : 20/08/2012, 06:54:53 pm »

Pero ese mismo criterio lo podemos usar para definir los conjuntos de números reales : Si un en y está en y también en , también los 2 modelos tienen los mismos conjuntos de números reales, aunque las definiciones no sean las mismas, como en el ejemplo que has puesto antes

Claro, es algo que puede suceder entre dos modelos dados, pero ya no sé lo que preguntas: ¿quieres que los dos modelos tengan los mismos conjuntos o los mismos conjuntos definibles? y no sé muy bien por qué de repente te has conformado con comparar pares de modelos uno incluido en el otro, porque, si consideramos dos modelos entre los que no hay ninguna inclusión, ¿entonces qué?

También podría ocurrir que tuviéramos dos modelos pero de modo que no fuera definible en , con lo cual comparar los conjuntos definibles de uno y de otro sería más problemático.
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« Respuesta #16 : 20/08/2012, 07:06:32 pm »

Cita
no sé muy bien por qué de repente te has conformado con comparar pares de modelos uno incluido en el otro

Bueno, es un planteamiento un tanto platonista, pero creo que sensata para la física.

Si consideramos que los puntos de una recta ( una superficie unidimensional en general) en el espacio físico se pueden parametrizar, vale, yo tengo infinidad de modelos de ZFC con reales distintos, y no sé cuál de ellos parametrizaría realmente las rectas de mi espacio, pero supongamos que hay uno que lo hace realmente, una vez fijado ese modelo (aunque no podamos saber en la práctica cuál es), resulta extraño que tengamos infinidad de modelos con esos mismos reales, pero con "más" conjuntos de reales en unos que en otros. Se trataría de ver si podemos limitar los conjuntos ( a los medibles, o a los definibles, o a alguna clase de conjuntos de reales que existan en Matemáticas) que tengan unas propiedades razonables, y que dicha colección de conjuntos, sea invariante a la hora de trabajar en modelos que sean superuniversos, o superuniversos de superuniversos , etc...del modelo "mínimo" de partida, limitando las sucesivas ampliaciones de dichos modelos siempre a que se mantengan los mismos reales de un modelo a otro
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