Εισαγωγή στην θεωρία μοντέλων: το θεώρημα ισομορισμού του Cantor

Η Θεωρία Μοντέλων µελετά αφηρηµένες µαθηµατικές δοµές, όπως οι οµάδες, οι διατάξεις, οι τοπολογικοί χώροι, τα σώµατα, και τις ιδιότητες αυτών, µε την χρήση εργαλείων του πρωτοβάθµιου Κατηγορηµατικού Λογισµού. Για παϱάδειγµα, στην περίπτωση της ϑεωρίας των διατάξεων, ένα ϐασικό αποτέλεσµα της Θεωρίας...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Author: Αναγνώστου, Αριστοτέλης
Other Authors: Φελουζής, Ευάγγελος
Language:el_GR
Published: 2023
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/11610/25357
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1828461836895256576
author Αναγνώστου, Αριστοτέλης
author2 Φελουζής, Ευάγγελος
author_facet Φελουζής, Ευάγγελος
Αναγνώστου, Αριστοτέλης
author_sort Αναγνώστου, Αριστοτέλης
collection DSpace
description Η Θεωρία Μοντέλων µελετά αφηρηµένες µαθηµατικές δοµές, όπως οι οµάδες, οι διατάξεις, οι τοπολογικοί χώροι, τα σώµατα, και τις ιδιότητες αυτών, µε την χρήση εργαλείων του πρωτοβάθµιου Κατηγορηµατικού Λογισµού. Για παϱάδειγµα, στην περίπτωση της ϑεωρίας των διατάξεων, ένα ϐασικό αποτέλεσµα της Θεωρίας Μοντέλων είναι ότι οποιεσδήποτε δύο πυκνές γραµµικές διατάξεις χωρίς άκρα ικανοποιούν τις ίδιες (πρωτοβάθµιες) ιδιότητες, οι οποίες είναι εκφράσιµες στην γλώσσα των διατάξεων. Ειδικότερα, καµία µαθηµατική ιδιότητα που διατυπώνεται µε την χρήση των ϐασικών λογικών συµβόλων και του συµβόλου της διάταξης δεν µπορεί να ξεχωρίσει την δοµή ⟨Q, <⟩ από την ⟨R, <⟩. ∆ύο τέτοιες δοµές τις ονοµάζουµε στοιχειωδώς ισοδύναµες. ΄Ενα άλλο χαρακτηριστικό παράδειγµα είναι ότι δύο αλγεβρικά κλειστά σώµατα ίδιας χαρακτηριστικής είναι στοιχειωδώς ισοδύναµα µεταξύ τους. Συνεπώς, στην ειδική περίπτωση που µας ενδιαφέρει το κατά πόσον µια (πρωτοβάθµια) πρόταση ισχύει στο σώµα των αλγεβρικών αριθµών µπορούµε κάλλιστα να την εξετάσουµε, ισοδύναµα, στο σώµα των µιγαδικών αριθµών, αλλά και το αντίστροφο. Ιστορικά η µελέτη της Θεωρίας Μοντέλων ξεκινάει στις αρχές του 20ου αιώνα µε ένα από τα πρώτα αποτελέσµατα της ϑεωρίας να εµφανίζεται στην δηµοσίευση του Leopold Löwenheim το 1915, το οποίο ήταν µια πρώιµη µορφή του γνωστού ϑεωρήµατος Löwenheim-Skolem (2.11). Η επιρροή του Alfred Tarski ήταν καθοριστική µέσω των διαφόρων σηµαντικών αποτελεσµάτων που έδωσε, µε σηµαντικότερο τον αυστηρό ορισµό της αλήθειας σε µια µαθηµατική δοµή. Τέλος το ϑεώρηµα Πληρότητας (2.3) του Gödel (1930) είναι ένας σηµαντικός πυλώνας της ϑεωρίας, αλλά και γενικότερα της Μαθηµατικής Λογικής. Με το πέρασµα των δεκαετιών, η Θεωρία Μοντέλων έχει εξελιχθεί σε µια πολύ πλούσια ϑεωρία µε εφαρµογές τόσο στη Μαθηµατική Λογική, όσο και σε άλλα µαθηµατικά πεδία όπως η ΄Αλγεβρα, η Ανάλυση και η Γεωµετρία. Εν γένει υπάρχουν δύο παραδοσιακά µοτίβα µελέτης: (i) Ξεκινάµε από µια συγκεκριµένη µαθηµατική δοµή, και χρησιµοποιώντας τεχνικές της Θεωρίας Μοντέλων, εξάγουµε νέες πληροφορίες για την δοµή και για τα σύνολα που ορίζονται σε αυτήν. (ii) Εξετάζουµε κάποιες (αξιωµατικές) ϑεωρίες µε µαθηµατικό ενδιαφέρον και αποδεικνύουµε γενικά δοµικά ϑεωρήµατα για τα µοντέλα τους, δηλαδή για τις µαθηµατικές δοµές στις οποίες ικανοποιούνται αυτά τα αξιώµατα. ΄Ενα παράδειγµα του πρώτου µοτίβου είναι η µελέτη της δοµής των πραγµατικών αριθµών και των ορίσιµων υποσυνόλων τους. Παραδείγµατα του δεύτερου µοτίβου αναφέρθηκαν παραπάνω. Στην παρούσα εργασία ϑα χρησιµοποιηθεί ο συνδυασµός και των δύο µοτίβων. Αφού γίνει µια σύντοµη αναφορά στα εργαλεία του πρωτοβάθµιου Κατηγορηµατικού Λογισµού, καϑώς και µια σύντοµη εισαγωγή στην Θεωρία Μοντέλων, ϑα καταλήξουµε στην παρουσίαση του Θεωρήµατος Ισοµορφισµού του Cantor, στην απόδειξη του µε την χρήση της µεθόδου «µπρος-πίσω» (Back-and-Forth method) και σε κάποια ϐασικά πορίσµατά του, όπως ότι η δοµή ⟨Q, <⟩ είναι στοιχειωδώς ισοδύναµη µε την ⟨R ,<⟩ .
id oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-25357
institution Hellanicus
language el_GR
publishDate 2023
record_format dspace
spelling oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-253572025-03-07T12:23:49Z Εισαγωγή στην θεωρία μοντέλων: το θεώρημα ισομορισμού του Cantor Inroduction to model theory: Cantor's isomorphism theorem Αναγνώστου, Αριστοτέλης Φελουζής, Ευάγγελος Τσαπρούνης, Κωνσταντίνος μαθηματικά θεωρία μοντέλων Κάντορ μαθηματική λογική ισομορφισμός mathematics Cantor isomorphism model theory logic Model theory Logic, Symbolic and mathematical Isomorphisms (Mathematics) Η Θεωρία Μοντέλων µελετά αφηρηµένες µαθηµατικές δοµές, όπως οι οµάδες, οι διατάξεις, οι τοπολογικοί χώροι, τα σώµατα, και τις ιδιότητες αυτών, µε την χρήση εργαλείων του πρωτοβάθµιου Κατηγορηµατικού Λογισµού. Για παϱάδειγµα, στην περίπτωση της ϑεωρίας των διατάξεων, ένα ϐασικό αποτέλεσµα της Θεωρίας Μοντέλων είναι ότι οποιεσδήποτε δύο πυκνές γραµµικές διατάξεις χωρίς άκρα ικανοποιούν τις ίδιες (πρωτοβάθµιες) ιδιότητες, οι οποίες είναι εκφράσιµες στην γλώσσα των διατάξεων. Ειδικότερα, καµία µαθηµατική ιδιότητα που διατυπώνεται µε την χρήση των ϐασικών λογικών συµβόλων και του συµβόλου της διάταξης δεν µπορεί να ξεχωρίσει την δοµή ⟨Q, <⟩ από την ⟨R, <⟩. ∆ύο τέτοιες δοµές τις ονοµάζουµε στοιχειωδώς ισοδύναµες. ΄Ενα άλλο χαρακτηριστικό παράδειγµα είναι ότι δύο αλγεβρικά κλειστά σώµατα ίδιας χαρακτηριστικής είναι στοιχειωδώς ισοδύναµα µεταξύ τους. Συνεπώς, στην ειδική περίπτωση που µας ενδιαφέρει το κατά πόσον µια (πρωτοβάθµια) πρόταση ισχύει στο σώµα των αλγεβρικών αριθµών µπορούµε κάλλιστα να την εξετάσουµε, ισοδύναµα, στο σώµα των µιγαδικών αριθµών, αλλά και το αντίστροφο. Ιστορικά η µελέτη της Θεωρίας Μοντέλων ξεκινάει στις αρχές του 20ου αιώνα µε ένα από τα πρώτα αποτελέσµατα της ϑεωρίας να εµφανίζεται στην δηµοσίευση του Leopold Löwenheim το 1915, το οποίο ήταν µια πρώιµη µορφή του γνωστού ϑεωρήµατος Löwenheim-Skolem (2.11). Η επιρροή του Alfred Tarski ήταν καθοριστική µέσω των διαφόρων σηµαντικών αποτελεσµάτων που έδωσε, µε σηµαντικότερο τον αυστηρό ορισµό της αλήθειας σε µια µαθηµατική δοµή. Τέλος το ϑεώρηµα Πληρότητας (2.3) του Gödel (1930) είναι ένας σηµαντικός πυλώνας της ϑεωρίας, αλλά και γενικότερα της Μαθηµατικής Λογικής. Με το πέρασµα των δεκαετιών, η Θεωρία Μοντέλων έχει εξελιχθεί σε µια πολύ πλούσια ϑεωρία µε εφαρµογές τόσο στη Μαθηµατική Λογική, όσο και σε άλλα µαθηµατικά πεδία όπως η ΄Αλγεβρα, η Ανάλυση και η Γεωµετρία. Εν γένει υπάρχουν δύο παραδοσιακά µοτίβα µελέτης: (i) Ξεκινάµε από µια συγκεκριµένη µαθηµατική δοµή, και χρησιµοποιώντας τεχνικές της Θεωρίας Μοντέλων, εξάγουµε νέες πληροφορίες για την δοµή και για τα σύνολα που ορίζονται σε αυτήν. (ii) Εξετάζουµε κάποιες (αξιωµατικές) ϑεωρίες µε µαθηµατικό ενδιαφέρον και αποδεικνύουµε γενικά δοµικά ϑεωρήµατα για τα µοντέλα τους, δηλαδή για τις µαθηµατικές δοµές στις οποίες ικανοποιούνται αυτά τα αξιώµατα. ΄Ενα παράδειγµα του πρώτου µοτίβου είναι η µελέτη της δοµής των πραγµατικών αριθµών και των ορίσιµων υποσυνόλων τους. Παραδείγµατα του δεύτερου µοτίβου αναφέρθηκαν παραπάνω. Στην παρούσα εργασία ϑα χρησιµοποιηθεί ο συνδυασµός και των δύο µοτίβων. Αφού γίνει µια σύντοµη αναφορά στα εργαλεία του πρωτοβάθµιου Κατηγορηµατικού Λογισµού, καϑώς και µια σύντοµη εισαγωγή στην Θεωρία Μοντέλων, ϑα καταλήξουµε στην παρουσίαση του Θεωρήµατος Ισοµορφισµού του Cantor, στην απόδειξη του µε την χρήση της µεθόδου «µπρος-πίσω» (Back-and-Forth method) και σε κάποια ϐασικά πορίσµατά του, όπως ότι η δοµή ⟨Q, <⟩ είναι στοιχειωδώς ισοδύναµη µε την ⟨R ,<⟩ . 2023-06-01T08:57:05Z 2023-06-01T08:57:05Z 2021-10-08 http://hdl.handle.net/11610/25357 el_GR Default License 44 σ. application/pdf application/pdf Σάμος
spellingShingle μαθηματικά
θεωρία μοντέλων
Κάντορ
μαθηματική λογική
ισομορφισμός
mathematics
Cantor
isomorphism
model theory
logic
Model theory
Logic, Symbolic and mathematical
Isomorphisms (Mathematics)
Αναγνώστου, Αριστοτέλης
Εισαγωγή στην θεωρία μοντέλων: το θεώρημα ισομορισμού του Cantor
title Εισαγωγή στην θεωρία μοντέλων: το θεώρημα ισομορισμού του Cantor
title_full Εισαγωγή στην θεωρία μοντέλων: το θεώρημα ισομορισμού του Cantor
title_fullStr Εισαγωγή στην θεωρία μοντέλων: το θεώρημα ισομορισμού του Cantor
title_full_unstemmed Εισαγωγή στην θεωρία μοντέλων: το θεώρημα ισομορισμού του Cantor
title_short Εισαγωγή στην θεωρία μοντέλων: το θεώρημα ισομορισμού του Cantor
title_sort εισαγωγή στην θεωρία μοντέλων το θεώρημα ισομορισμού του cantor
topic μαθηματικά
θεωρία μοντέλων
Κάντορ
μαθηματική λογική
ισομορφισμός
mathematics
Cantor
isomorphism
model theory
logic
Model theory
Logic, Symbolic and mathematical
Isomorphisms (Mathematics)
url http://hdl.handle.net/11610/25357
work_keys_str_mv AT anagnōstouaristotelēs eisagōgēstēntheōriamontelōntotheōrēmaisomorismoutoucantor
AT anagnōstouaristotelēs inroductiontomodeltheorycantorsisomorphismtheorem