Logik und Mengenlehre
Zum Inhalt der Vorlesung:
Eine der wichtigsten Techniken in der modernen Mengenlehre ist
das sogenannte Forcing. Diese Technik wurde anfangs der Sechzigerjahre
von Paul Cohen entwickelt, um die Unabhängigkeit des Auswahlaxioms
und der Kontinuumshypothese von den Axiomen der Zermelo-Fraenkelschen
Mengenlehre zu zeigen. Forcing ist eine Technik um Modelle
der Mengenlehre (d.h. der Mathematik) so zu erweitern, dass gewisse
Sätze, wie z.B. "die Kontinuumshypothese ist falsch", wahr werden.
Mit anderen Worten, es wird erzwungen oder forciert, dass gewisse
Sätze, die im gödelschen Grundmodell falsch sind, im erweiterten
Modell gelten. Ferner wird Forcing dazu benutzt, Modelle der Mengenlehre
zu konstruieren, in denen das Auswahlaxiom nicht gilt:
Es gibt zum Beispiel ein Modell, in dem sich die reellen Zahlen so partitionieren
lassen, dass die Partition echt mehr Teile hat als es reelle Zahlen gibt.
In einem anderen Modell gibt es eine unendliche Menge M, so dass die Menge
der ungeordneten Paare von M echt grösser ist als die Menge der geordneten
Paare von M.
Das Ziel der Vorlesung ist anhand von kombinatorischen Sätzen,
einen Einblick in die Theorie der Unabhängigkeitsbeweise zu geben.
Dabei werden grundlegende Aspekte der Logik und Modelltheorie gestreift, die
technisch anspruchsvollen Beweise der Hauptsätze des Forcings
werden jedoch übersprungen. Um die Technik des
Forcierens zu illustrieren und verständlich zu machen, werden
verschiedene Forcing-Typen eingehender untersucht und ihre Anwendungen
erklärt.
Literatur: Da ich plane, ein
vollständiges Skript zur Vorlesung zu schreiben, ist es
nicht nötig, sich mit zusätzlicher Literatur einzudecken.
Die folgenden Bücher sind trotzdem empfehlenswert:
- Kenneth Kunen: Set Theory, an Introduction to Independence
Proofs, North-Holland, Amsterdam (1983).
Dieses Buch ist
eine sehr gute Einführung in die Forcing Technik. Es ist von
einem kombinatorischen Gesichtspunkt aus geschrieben und hat diese
Vorlesung in weiten Teilen inspiriert.
- Tomek Bartoszynski und Haim Judah: Set Theory: on the structure
of the real line, A.K. Peters, Wellesley (1995).
Besonders
gegen Schluss der Vorlesung sind viele Resultate (vor allem solche die
in der Vorlesung nicht bewiesen werden) aus diesem Buch zitiert.
- Thomas Jech: Set Theory, 3. Auflage, Springer-Verlag,
Berlin (2003).
Dieses Buch gilt als das Standardwerk der modernen
Mengenlehre und bietet ebenfalls eine sehr gute Einführung in die
Forcing Technik.
- Thomas Jech: The Axiom of Choice, North-Holland,
Amsterdam (1973).
In diesem Buch geht es um verschiedene
abgeschwächte Versionen des Auswahlaxioms und um Modelle,
in denen diese Formen des Auswahlaxioms gelten. Ein Klassiker
bezüglich des Auswahlaxioms.
- Heinz-Dieter Ebbinghaus und Jörg Flum:
Einführung in die mathematische Logik, 4. Auflage,
Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg (1996).
Dieses Buch
bietet eine solide Einführung in die mathematische Logik
und beinhaltet weit mehr als was in der Vorlesung vorkommt. Wer
sich intensiver mit mathematischer Logik befassen will, dem ist
dieses Buch sehr zu empfehlen.