El objetivo no es simplemente "encontrarle defectos" a un sistema famoso, sino explorar sus límites, para construir un sistema alternativo, basado en principios constructivistas/intuicionistas. Aunque están invisibilizadas en los ambientes académicos, estas corrientes subsisten. Adjunto un artículo sobre el tema.
En cuanto a la sencillez, el recurso planteado por von Neuman y Zermelo contra las contradicciones es aún más sencillo que las objeciones que propongo, tal vez demasiado sencillo: sólo agrega un conjunto "cortafuegos", sin evitar el círculo vicioso cuando x=y, y haciendo caso omiso a las objeciones del intuicionismo a las excepciones al tercio excluso .
Me parece muy bien que quieras explorar los límites de ZF. Pero lo que parece que estés afirmando es que es contradictorio. Y lo que decía es que si hubiera una contradicción que se pudiera obtener de manera tan simple, como una variante de la paradoja de Russell, ya se habría encontrado hace tiempo
Propongo que por un momento consideremos un sistema en el que no vale el axioma de regularidad.
Entonces, supongamos que tenemos el siguiente conjunto:
\( W=\{ a, b, c \} \)
No automiembros:
\( W' = \{ a, b\} \)
\( P(W)=\{ \{\}, \{a\}, \{b\}, \{c\}, \{a,b\}, \{b,c\}, \{a,c\}, \{a,b,c\} \} \)
\( Vv=W \cup P(W) \)
\( Vv=\{ a, b, c, \{\}, \{a\}, \{b\}, \{c\}, \{a,b\}, \{b,c\}, \{a,c\}, \{a,b,c\}\} \)
\( Vu=Vv \cup P(Vv) \)
Instancia del axioma de especificación, con Rp en \( y \) y la fórmula de Russell:
\( \forall{x} [ x \in Rp \Longleftrightarrow{} x \in Vu \wedge x \notin x ] \)
Si instanciamos x con Rp
\( Rp \in Rp \Longrightarrow{} Rp \in Vu \wedge Rp \notin Rp \)
\( Rp \) puede ser igual a
\( Rp=W'=\{ a, b \} \),
o bien
\( Rp=\{ a, b, \{ a, b \} \}=\{ a, b, Rp \} \)
...pero en cualquier caso \( Rp \in Vu \).
No sé cómo concluyes que \[ Rp \] debe ser igual a uno de esos dos conjuntos. \[ Rp \] tiene como elementos a los conjuntos de \[ Vu \] que no se contienen a sí mismos. En \[ Vu \] está el conjunto \[ \{\emptyset\} \] (por estar en \[ P(Vv) \]) que no se contiene a sí mismo. Por tanto, necesariamente \[ \{\emptyset\}\in Rp \]. Pero entonces no puede pasar que \[ Rp\in Vu \], porque ningún conjunto de \[ Vu \] tiene como elemento a \[ \{\emptyset\} \]. Luego \[ Rp \notin Vu \] y no hay contradicción.
Puedes encontrar interpretaciones reales de esto sin ir a las galaxias externas: en informática comercial se plantea todos los días, cuando quieres construir una carpeta que contenga todas las carpetas contenidas en otra que no tengan un enlace hacia sí mismas. Frecuentemente pasa que el programa que intenta construirla entra en círculos sin salida, porque el sistema crea la nueva carpeta en la misma carpeta que aquellas que está examinando. La gente de informática comercial no le presta atención a la teoría de conjuntos, pero es la concreción práctica de la paradoja de Russell en el sistema de Frege. Las modificaciones de Zermelo y von Neumann serían considerar sólo las carpetas que estén en un segundo nivel de pertenencia, pero esto no soluciona el problema real, porque eso de "R es una clase propia" no tiene una traducción eficaz en la vida práctica. Sería como "dar una excusa" para explicar por qué el programa entra en círculos, pero ninguna solución.
La gente de informática lo soluciona con facilidad: crea la nueva carpeta fuera del alcance de la parte del programa que busca subcarpetas. Esa sería la solución de Russell con su teoría de tipos.
Pero Zermelo se negaba a aceptar el principio del círculo vicioso de Russell y Poincaré. Tampoco aceptaba las críticas de Brouwer para restringir (no eliminar) la ley del tercio excluso. Tanto él como Hilbert decían que era como matar a las matemáticas superiores. Creo que sentían que les cortaban las alas. Pero si la TC ha de ser útil, ya hay que separar los campos, y para ello hay que ver qué queda de las teorías de alto vuelo en alguna que sirva a la industria.
A mí personalmente me parecen muy interesantes los sistemas constructivos e intuicionistas. Si se usa ZFC como fundamentación para la matemática estándar es porque los matemáticos usan razonamientos no constructivos. Las matemáticas constructivas son mucho más complicadas, y dan para demostrar muchos menos teoremas. Para la matemática clásica las teorías de conjuntos como ZFC van de maravilla, por eso se usan como fundamentación.
Ahora bien, hay muchas alternativas constructivas. Tampoco diría yo que es cierto que las corrientes constructivistas estén invisibilizadas en ambientes académicos. Hay muchísimos trabajos constructivistas. Lo que pasa es que más que en matemáticas hay que buscarlos principalmente en ambientes de nformática teórica y en las teorías de tipos. Esto es así porque las teorías de tipos constructivas tienen una interpretación compitacional muy clara, a diferencia de la clásica.
Últimamente ha habido un desarrollo brutal de las teorías de tipos dependientes constructivistas a lo Martin Löf. Y esto ha tenido repercusiones también en matemáticas. Desde hace unos diez años ha surgido el campo de la "homotopy type theory", que añade a la teoría de tipos dependiente el principio de univalencia (descubierto por Voevodski, un matemático puro muy famoso) e interpreta las teorías de tipo dependientes en términos de tipos de homotopía (\[ \infty \]-grupoides). Es un campo fascinante que está dando mucho de sí.
En fin, desarrollos constructivistas hay y muchos, solo que hay que saber buscarlos.