新基础集合论

✍ dations ◷ 2025-04-02 12:27:12 #新基础集合论

在数理逻辑中,新基础集合论(NF)是公理化集合论的一种,由蒯因构想出来作为对《数学原理》中类型论的简化。蒯因1937年于《数理逻辑的新基础》一文中首次提及NF(此即其名称的由来)。请注意,此条目大多是在谈论NFU,这是Jensen于1969年所提出,并由Holmes于1998年阐述的一重要变体。

改进版本的类型论TST的基本谓词是等于和成员关系。TST有一个线性的类型层次:类型0由不加描述的个体组成。对于每个(元-)自然数,类型+1的对象是类型对象的集合;类型的集合有类型为-1的成员。用等号连接的对象必须有相同的类型。下列两个原子公式简洁的描述了定类型规则: x n = y n   {displaystyle x^{n}=y^{n} } ,使得对于任何 ϕ {displaystyle phi } () = () + 1;而对于任何 ϕ {displaystyle phi } () = ()。概括接着变成:

对于朴素集合论概括好像是不自洽的,但是在这里不是。例如,不可能的罗素类 { x x x } {displaystyle {xmid xnot in x}} 上的限制,则不只是康托尔式的而且是强康托尔式的。

下面是关于最大序数的布拉利-福尔蒂悖论。我们定义(跟从朴素集合论)序数是良序排序在相似性下的等价类。在序数上有一个明显的自然的良序排序;因为它是良序排序所以它属于一个序数 Ω   {displaystyle Omega } 是NFU的模型,尽管是集合,因为成员关系不是集合关系。

关于数学在NFU中的进一步开发,和与在ZFC中相同的开发的比较,请参见数学的集合论实现(en:Implementation of mathematics in set theory)。

蒯因在1940年第一版的《数理逻辑》的集合论中,结合了von Neumann-Bernays-Gödel集合论的真类于NF,并为真类包括了一个无限制概括的公理模式。在1942年,J. Barkley Rosser证明了蒯因的集合论遭受Burali-Forti悖论。在1950年,王浩展示了如何修正蒯因的公理来避免这个问题,蒯因在1951年第二和最终版本的《数理逻辑》中包括了结果的公理化。

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