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Temas - Alejandro Caballero

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1
Hola, ¡buenas!

Resulta que tengo que probar que la aplicación de Hopf \( \pi: S^3 \longrightarrow S^2 \) tal que

\( \pi(x_1,x_2,x_3,x_4)=\left(2(x_1x_3+x_2x_4),\, 2(x_1x_4-x_2x_3),\,x_3^2+x_4^2-x_1^2-x_2^2\right) \)

es una sumersión. Estoy considerando los atlas de las esferas que vienen dados por las parametrizaciones de gráficas (Morge): para \( S^n \) las aplicaciones \( \varphi_{k}^\pm: \ U_{k}^\pm\to \mathbb{R}^n \), \( \varphi_{k}^\pm(x_1,\cdots,x_{n+1})=(x_1,\cdots,\widehat{x_k}, \cdots,x_{n+1}) \) (no sé si ese gorro es estándard, me refiero a quitar la cordenada en cuestión), donde
\( U^\pm_k = \bigl\{(z_1,\ldots,z_{n+1})\in S^n\ : \ \pm z_k>0\bigr\}. \)

Razonando como sigue en el spoiler he probado que la aplicación de Hopf \( \pi \) es una sumersión.

Spoiler
Sea \(  x\in S^3 \), existe una carta \( (U_0,\varphi_0):=(U_k^\pm,\varphi^\pm_k) \) tal que\(  x\in U_0 \), ya que conforman un atlas (recubrimiento).

Pero como tenemos también un atlas de \( S^2 \), la variedad de llegada, existirá una carta \( (V,\psi):=(U_j^\pm,\varphi^\pm_j) \) tal que \( \pi(x)\in V \).

Por continuidad tenemos que existe un \( U \subseteq U_0 \) tal que \( \pi(U)\subseteq V \) (abierto) y \( (U, \varphi):=(U, \varphi_{0|U}) \) es una carta de \( S^3  \) verificando las condiciones.

Resta ver que todas las \( \psi \circ \pi \circ\varphi^{-1} \) posibles son diferenciables.

Eso es cierto porque todas las inversas de \( \varphi \) son de la forma  \( \varphi^{-1}(x,y,z)=\sigma\left(\pm\sqrt{1-x^2-z^2-y^2},\,x,\,y,\,z\right), \) donde \( \sigma \) es un ciclo (y son diferenciables). Además \( \pi \) son sumes y productos, que son diferenciables en cualquier abierto. La aplicación \( \psi \), sea la que sea, lo único que hace es quitar una coordenada.
[cerrar]

Mi problema viene al tratar de probar que \( \pi_{*p} \) es inyectiva para todo punto \( p\in S^3 \). Trato de hacerlo estudiando el rango de la matriz asociada a la diferencial de \( \psi \circ \pi \circ\varphi^{-1} \), pero me estoy haciendo un jaleo distinguiendo casos y acabo «probando» que no es una sumersión y ¡sí debe serlo!

¿Hay algún modo de proceder más razonable? ¿Alguna sugerencia?

¡Muchas gracias!

2
Lógica, Conjuntos, Lenguajes Formales / "Clases" de clases
« en: 07 Agosto, 2015, 09:02 am »
¡Buenas!

Estaba pensando que, como en NBG el concepto primitivo son clases en lugar de conjuntos quizá tuviera sentido hablar de "clases de clases" en el sentido que se habla de clases de conjuntos en ZFC aunque estas no sean parte estricta de la teoría. Pero por otro lado el uso de las clases es más limitado que el de los conjuntos así que no sé hasta qué punto tiene sentido lo que estoy diciendo.

¡Un saludo y gracias!

3
Buenas, resulta que leyendo un libro de historia de las matemáticas me he encontrado un diagrama de este estilo:



Y viene acompañada de la apreciación de que A es un conjunto porque está acotado y B una clase propia porque no está acotada.

No entiendo demasiado bien el diagrama. ¿Tiene algo que ver con la definición de conjunto en NBG? En ese caso... ¿qué tienen que ver las líneas horizontales con los cardinales? Parece sugerir que el conjunto tenga un elemento de cardinal máximo, esto tiene sentido si se acepta el axioma de elección, ¿no? ¿Es cierto que las clases propias no tienen elemento de cardinal máximo? ¿Hay alguna otra interpretación más razonable? ¿Tiene algún sentido que esté dibujado en forma de "cono", más allá de que cada cardinal es más "largo" que el anterior?

¡Muchas gracias!

4
Análisis Matemático / Diferencial segunda
« en: 02 Julio, 2015, 01:42 am »
¡Buenas!

Una duda que me ronda en la cabeza desde hace un tiempo está motivada por una anotación que hace el libro de cálculo diferencial de Mazón y es que sugiere que un enfoque más natural para el cálculo de extremos relativos en funciones de varias variables sería tratar el concepto de diferencial segunda, pero que por ser este complicado a la práctica se reduce el problema al estudio del hessiano.

Más tarde en cálculo vectorial, para introducir el teorema de Stokes estudiamos las \( k \)-formas diferenciables. Es fácil notar que la diferencial es un caso particular de 1-forma diferenciable. Como después se define la diferencial exterior de \( k \)-formas diferenciables entonces recordé aquella observación que hacía el libro de cálculo diferencial.

Mi duda es si considerando la diferencial exterior de la diferencial de una aplicación de varias variables (entendiendo la diferencial de la aplicación de varias variables como una 1-forma) tenemos dicha diferencial segunda que se sugería en el libro y que serviría para encontrar exstremos relativos (aún cuando fuera más tedioso que mediante el hessiano).

¡Muchas gracias!

5
Ecuaciones diferenciales / Definición de ecuación diferencial
« en: 08 Junio, 2015, 02:55 pm »
¡Buenas!

Esto quizás es una tontería, pero la verdad es que nunca me ha quedado claro. Entiendo la idea del concepto de ecuación diferencial, pero a la hora de formalizarlo siempre veo las definiciones confusas y ambiguas. Cuando defines lo que es una EDO se suele decir (no sé si habrá otro modo) que és una expresión del tipo

\( F\bigl(t, x(t), x'(t),\ldots, x^{(n)}(t)\bigr)=0 \)

para cada \( t \) del dominio, donde

\( x: \ U\in\mathcal{G}(\mathbb{R})\longrightarrow \mathbb{R}^m, \)

(en muchos sitios no evalúan la función \( x \) en \( t \) pero yo entiendo que no tiene sentido así)
de modo que el dominio de \( F \) es un subconjunto de \( \mathbb{R}^{(n+1)m+1} \) y el codominio es \( \mathbb{R}^m \).

Además diremos que la EDO es de orden \( n \) si no existe una función

\( G: \ W\subseteq \mathbb{R}^{nm+1}\longrightarrow\mathbb{R}^m \)

de manera que para cada \( t \) del dominio

\( G\bigl(t, x(t), x'(t),\ldots, x^{(n-1)}(t)\bigr)=0, \)

esta condición se me hace un poco rara, pero es consecuencia directa de que no exista \( G \) verificando

\( G\bigl(t, x(t), x'(t),\ldots, x^{(n-1)}(t)\bigr)=F\bigl(t, x(t), x'(t),\ldots, x^{(n)}(t)\bigr). \)

Pero para que todo esto tenga sentido, \( x \) tiene que ser una función \( n \) veces derivable y entonces, de algún modo, que la EDO tenga solución es un requisito de la definición: en este sentido de ser una ecuación diferencial ordinaria se exige que haya solución. ¿Por qué entonces se habla de EDO en las que existe solución? ¿No tendría más sentido hablar de si tal expresión es o no una EDO? ¿Estoy entendiendo algo mal? La verdad es que la mayoría de libros que he mirado no mencionan la mayoría de condiciones que le he puesto a la definición, pero yo entiendo que son necesarias  ???

¡Un saludo y gracias!

6
He estado meditando lo siguiente (quizá es una tontería):

De los conectores binarios del lenguaje \( \wedge, \vee, \rightarrow, \leftrightarrow \), sólo es necesario considerar dos cualquiera en una construcción del lenguaje ya que los otros pueden deducirse (teniendo siempre como conector monario a la negación).

Que se puede considerar dos cualquiera lo he deducido viendo (uno por uno) que de los conjuntos:

a)  \( \wedge, \vee \)
b)  \( \wedge, \rightarrow \)
c)  \( \wedge, \leftrightarrow \)
d)  \( \vee, \rightarrow \)
e)  \( \vee, \leftrightarrow \)
f)  \( \rightarrow, \leftrightarrow \)

se pueden definir siempre los otros dos conectores.

Mi otra reflexión es que, contando la tautología, dos enunciados cualesquiera, sus posibles cinco formas de enlazarlos con lo 4 conectores (el implicador no es simetrico) hacen un total de 8 tablas de verdad distintas, que con sus negaciones son 16. Justo el número de tablas de la verdad posibles (\( 2^4 \)).  De aquí concluyo que no puede "faltar" ningún otro conector binario, que no sea uno de ellos o sus respectivas negaciones (por ejemplo a veces se usa el disyuntor exclusivo, pero es la negación del coimplicador).

Mi pregunta es si estas consideraciones que he hecho, tienen algo que ver con la completitud del lenguaje y si en lenguajes de primer orden, esa completitud nos garantiza lo que acabo de razonar "a la cuenta de la vieja". O bien si hay algún modo más "potente" o correcto de razonar las mismas cosas.

¡Un saludo! (y gracias por leer mis divagaciones)

7
Muy buenas.

Mi primera duda es si existe una formalización, digamos, estandar del concepto de matriz sobre un cuerpo. En todos los textos que conozco se introduce como una caja ordenada, de manera que, a diferencia de la mayoría de definiciones en matemáticas, no se señala directamente a un conjunto.

Se me ha ocurrido a bote pronto que símplemente se podría considerar algo como:

llamamos matriz de orden \( m\times n \) sobre el cuerpo \( K \) a todo \( x=(x_i)_{i=1}^{mn}\in K^{mn} \), y para cada natural \( 1< k \leq m \) llamamos a \( (x_i)_{i=k}^{k+n-1} \) fila \( k \)-ésima de la matriz \( x \) y para cada natural \( 1\leq k < n \) llamamos \( (x_{j_i})_{i=1}^m  \) donde \( j_i = k+1 \) columna \( k \)-ésima de la matriz \( x \). Por comodidad adoptamos la notación

\( x = \begin{bmatrix} x_{1} & x_{2} & \ldots & x_{n} \\ x_{n+1} &x_{n+2} & \ldots & x_{2n} \\ \vdots&&&\vdots \\ x_{n(m-1)+1} & x_{n(m-1)+2} &\ldots & x_{mn}\end{bmatrix}. \)

O quizá también se podría definir como que una matriz es una aplicación lineal entre espacios de dimensión finita (no sé si esto tiene sentido en dimensión infinita) y después de probar que las aplicaciones lineales se pueden expresar en función de vectores de la base, definir las «cajas» como una notación cómoda para hacer esos cálculos...

Ahora bien, ¿hasta qué punto és lícito que yo «me invente» lo que es una matriz?, ¿existe alguna formalización estandar?

Otra cosa que siempre me ha chocado un poco ha sido cuando se habla de conjuntos de ecuaciones, para referirse a sistemas de ecuaciones, ya sean lineales, ecuaciones diferenciales... ¿Qué es en una teoría de conjuntos un conjunto de ecuaciones? ¿Es simplemente una forma cómoda de decirlo en lenguaje natural, pero formalmente hay que hablar directamente del conjunto de soluciones del sistema o se puede tratar con rigor de algún modo?

¡Un saludo y muchas gracias!

8
Hola, ¡buenas!

Cuando hablamos de un modelo de un lenguaje formal de primer orden asociamos a él una colección de objetos que llamamos universo. ¿Este universo es una estructura (un conjunto, unas relaciones y unas funciones) o es un conjunto? Creo que es un conjunto porque dice que tiene que tener al menos un elemento y dice que las constantes (de haberlas) tienen asignadas un elemento (sin especificar que no sea una función, por ejemplo). ¿Tiene sentido decir que asociamos una estructura a un modelo?

¡Muchas gracias!

9
Tengo un pequeño problema con la teoría de la probabilidad y la teoría de conjuntos. Resulta que estoy siguiendo un curso de probabilidad, y se da la definición de variable aleatoria como una aplicación medible, de la manera que expongo a continuación.

Sea \( \Omega \) un conjunto arbitrario y sea \( \mathcal{A} \) una \( \sigma \)-álgebra definida sobre \( \Omega \), diremos que una variable aleatoria a toda función \( f:\ \Omega \to \mathbb{R} \) de manera que \( \forall B\in \mathcal{B} \quad f^{-1}(B)\in\mathcal{A} \), donde \( \mathcal{B} \) es la \( \sigma \)-álgebra de Borel sobre \( \mathbb{R} \).

Formalmente no le veo ningún problema al concepto de variable aleatoria. Ahora bien, el problema es la motivación que le da mi profesor. Según él esta definición és útil porque partimos de un espacio muestral \( \Omega \) abstracto que es la colección de posibles eventos en la vida real del experimento aleatorio. Esto es que según él, omega puede ser el conjunto formado por los resultados de caras posibles que pueden salir cuando lanzas un dado: literalmente.

Yo entiendo que esto implica necesariamente una modelización matemática del problema, por ejemplo que ese conjunto de caras posibles que muestra el dado sea, pongo por caso:

\( \{0,1,2,3,4,5\}; \)

o bien

\( \{1,2,3,4,5,6\}; \)

o bien

\( \{\frac{1}{2},\frac{2}{2},\frac{3}{2}, \frac{4}{2},\frac{5}{2},\frac{6}{2}\}; \)

¡o incluso!

\( \{\varnothing, \mathbb{N}, \mathbb{Z},\mathbb{Q}, \mathbb{R},\mathbb{C}\}. \)

Y entonces «le pasas la pelota» a \( \mathbb{R} \) con la variable aleatoria, con una función que sume el número de las caras de los dados, o las reste, o las deje tal cual...

Pero entiendo que necesariamente has debido modelizar y coger un conjunto que se ajuste a la realidad, de modo que dicho \( \Omega \) de algún modo sea fiel a la realidad.

Bien, mi problema es que mi profesor me dice rotundamente: ¡no! Me dice que yo no hago ninguna modelización previa, que ese es el trabajo que hago con la variable aleatoria, que \( \Omega \)  no es ninguno de los conjuntos que he puesto... que \( \Omega \) es ni más ni menos que un conjunto

\( \left\{\small\begin{bmatrix}{\ }&{\ }&{\ }\\{\ }&{\bullet}&{\ }\\{\ }&{\ }&{\ }\end{bmatrix}, \begin{bmatrix}{\bullet}&{\ }&{\ }\\{\ }&{\ }&{\ }\\{\ }&{\ }&{\bullet}\end{bmatrix},\begin{bmatrix}{\bullet}&{\ }&{\ }\\{\ }&{\bullet}&{\ }\\{\ }&{\ }&{\bullet}\end{bmatrix}, \begin{bmatrix}{\bullet}&{\ }&{\bullet}\\{\ }&{\ }&{\ }\\{\bullet}&{\ }&{\bullet}\end{bmatrix}, \begin{bmatrix}{\bullet}&{\ }&{\bullet}\\{\ }&{\bullet}&{\ }\\{\bullet}&{\ }&{\bullet}\end{bmatrix}, \begin{bmatrix}{\bullet}&{\ }&{\bullet}\\{\bullet}&{\ }&{\bullet}\\{\bullet}&{\ }&{\bullet}\end{bmatrix}\right\}, \)

donde sus elementos son los posibles resultados de los lados al lanzarlos, tal cual, un hecho real, de la realidad, que no es ningun conjunto de números, ni de conjuntos numéricos, ni de conjuntos vacíos, ni álgebra de Boole a partir de estos, ni nada de nada.

Aquí me pierdo totalmente..., por dos razones:

1. Esto me lleva a trabajar con una matemática intuitiva, que si bien puedo admitir para trabajar con combinatoria y propiedades aritméticas, no me parece muy adecuada para una teoría como la probabilidad donde gastamos Borelianos, conjuntos no numerables, conjuntos potencias grandes... Necesito pues una teoría de conjuntos formal, ¿y cómo establezco funciones que vayan desde nuestra intuición hacia ZFC, por ejemplo?

2. En caso de que hablemos de una matemática intuitiva en todo momento y esto no supusiera ningún problema... Acptar estos conjuntos me lleva a cuestiones delicadas, y es que ni siquiera hablamos del conjunto formado por cuatro dados, que tenemos en la mano, muy concretos y determinados... ¡es que hablamos de conjuntos que muestran los posibles resultados de un dado! ¡un dado genérico! Esto me remite mucho a una especie de mundo de las ideas muy Platónico. Tampoco entiendo qué se gana con esto.

El profesor me dice que yo puedo tomar con absoluto rigor conjuntos formados, por ejemplo, ¡por gatos! ¡por coches! y trabajar con ellos con absoluto rigor. Yo no lo veo, vale: fuera de ZFC, sí. Pero entiendo que aquí hace falta ZFC... Me dice que puedo ver en cualquier libro introductorio a la teoría de conjuntos, como realmente aparecen conjuntos formados con objetos (aunque yo entendía que esto era sólo con fines didácticos y para facilitar la comprensión). También afirma que tengo un serio problema de limitación con este tema y que debería hacer algo para resolver mi problema, porque en palabras textuales suyas: es mi problema mental y él no puede hacer nada por mí.

Estoy algo confuso, porque no quiero poner en duda la palabra de un catedratico, pero sinceramente, si es como el dice, no entiendo nada de nada.

¿Alguien puede echarme un cable?

¡Muchas gracias!

10
- Otros - / Me funciona lento el foro
« en: 30 Agosto, 2014, 01:26 am »
No sabía donde poner esto, tampoco si procede ponerlo en ningún sitio.

Ya van unos cuantos días que el foro me funciona muy lentamente. Con muy lentamente quiero decir que cada carga de página tarda con suerte un minuto y en el peor de los casos dos minutos, con lo que participar en algún tema me requiere una espera de unos 4 minutos, si no previsualizo los mensajes que escribo. A veces incluso se produce error en la carga de alguna página y he tenido que copiar en un bloc de notas para evitar perder mensajes largos. Con esto se vuelve un poco tedioso participar.

¿Es esto normal? ¿Me pasa sólo a mí? Es extraño porque no parece que ello afecte a nada más que a este foro, por lo que no parece (aunque pueda serlo) causa propia.

¡Un saludo!

11
Esta duda quizás es una tontería, pero... en ZFC, cuando definimos los pares (el conjunto y el par ordenado), podemos aplicar recursivamente la definición e "inmediatamente" tener:

\( \{a,b,c\}\equiv \{a,b\}\cup\{c\} \)

y

\( (a,b,c)\equiv \bigl((a,b), c\bigr). \)

¿Tiene, pero, sentido definirse cosas como

\( \{a_i\}_{i=1}^n\equiv\{a_1,\ldots,a_{n-1},a_n\}\equiv \{a,\ldots,a_{n-1} \}\cup\{a_n\} \)

o

\( (a_i)_{i=1}^n\equiv(a_1,\ldots,a_{n-1},a_n)\equiv \bigl((a,\ldots,a_{n-1}), a_n\bigr)? \)

A priori no le veo problema "legal", ahora bien, quizá conviene esperarse "un poquito" a trabajar con índices de conjuntos y tener definidos los naturales matemáticos... Quizá para hacer afirmaciones del estilo de:

\( (x_i)_{i=1}^n=(y_i)_{i=1}^n\longrightarrow \forall i \in \mathbb{N}\cap[0,n] \ x_i = y_i, \)

en lugar de

\( (x_i)_{i=1}^n=(y_i)_{i=1}^n\longrightarrow{} x_1=y_1 \ \wedge \ \ldots \ \wedge \ x_n=y_n \)...

Y por no mezclar notaciones luego. Aunque de alguna manera se me hace raro que haga falta recurrir a aplicaciones para simples rengleras.

A ver si he logrado explicarme, ¡saludos!

12
Estaba ojeando el primer capítulo de Introducción a la topología de Juan Margalef Roig y Enrique Outerelo Domínguez y me he quedado un poco extrañado con esta frase (correspondiente a la prueba de que existe el conjunto vacío en la teoría de Zermelo).

«Demostración. Aceptamos que existe al menos un conjunto \( z \) (de hecho se puede demostrar). [...]»

No hay ningún axioma que lo asegure, ahora bien, hasta la fecha yo había dado por supuesto que en el universo de la teoría de conjuntos, pues hay conjuntos. En otros libros tampoco veo que repare en este detalle, lo da por supuesto y arreando. ¿Qué ha pasado aquí?

¡Un saludo!

13
¡Buenas! Resulta que en un libro divulgativo sobre Gödel de Gustavo Piñeiro (hablando sobre la forma en que se demostró que la hipótesis del contínuo es indecible bajo la axiomática de la teoría de conjuntos) dice lo siguiente:

    «En sus artículos de 1938 y 1939, y con más detalle en el libro de 1940, Gödel muestra un modelo que cumple los axiomas de la teoría de conjuntos para el cual la hipótesis del contínuo es verdadera, es decir, un modelo en el que no hay conjuntos con cardinales intermedios entre \( \mathbb{N} \) y \( \mathbb{R} \) [...]. Esto demuestra que HC no puede ser refutada (si fuera refutable a partir de los axiomas sería falsa en todos los modelos).
 
    » En 1963 Cohen encontró un modelo de los axiomas de la teoría de conjuntos en el cual sí existe un conjunto con un cardinal intermedio entre \( \mathbb{N} \) y \( \mathbb{R} \), es decir donde HC es falsa y demostró así que HC no puede ser probada a partir de la teoría de conjuntos».


Ahora bien, yo tenía entendido que no era posible encontrar un modelo de la teoría de conjuntos, puesto que esto, de algún modo, garantizaría la consistencia. Cosa que sintácticamente, entiendo, no es posible de acuerdo con los propios teoremas de Gödel y semánticamente... tenía entendido que no tenemos una intuición de qué significa una teoría de conjuntos.

Esto me tiene bastante despistado. Muchas gracias por leerme.

14
En bastantes blogs de internet está activa una especie de discusión extraña acerca de \( 0^0 \). Yo entiendo que que dicha operación tenga un sentido u otro, o no tenga ninguno, depende mucho de las definiciones de potenciación que trabajemos.

Pero por lo visto hay un debate abierto, donde cada uno parece decir opiniones, sin justificarlas: al estilo de cuando se debate sobre el "color favorito" de uno.

En cierto Blog, no sé si está permitido citarlo, se exponía una demostración de que \( 0^0=1 \) basándose en una definición de potencia conjuntista (el cardinal del conjunto formado por las aplicaciones entre dos conjuntos). Pero se usaba como argumento para inferir que \( 0^0 \) será 1 en cualquier contexto. Yo no es que esto no lo comparta, es que básicamente no lo entiendo. ¿Tiene acaso algo que ver esta definición conjuntista con una supuesta idea intuitiva de \( 0^0 \)? ¿Que esto sea así en los naturales tiene que extrapolarse necesariamente a la potenciación real definida con la exponencial?

También he visto supuestas pruebas usando la regla de l'Hôpital y ciertas sucesiones, que la convergencia de las mismas sea 1, a mí , particularmente no me dice nada, pero por lo visto para algunos es un argumento de peso.

Yo en ese blog comenté hace ya un tiempo esto mismo, que no se puede extrapolar esa prueba a todos los contextos, a lo que el autor me contestó que podía persistir todo lo que quisiera en el error, sin más.

Si planteo este tema aquí no es con la intención de generar este tipo de debates controvertidos, sino, símplemente, con toda humildad, me gustaría conocer una opinión profesional y argumentada.

La única noción entre comillas intuitiva, que veo es la siguiente:

\( 0^3 = 0\cdot 0 \cdot 0  \cdot ``1" =0, \)

\( 0^2 = 0 \cdot 0  \cdot ``1" =0, \)

\( 0^1 = 0 \cdot ``1" =0, \)

\( 0^0 =  ``1". \)

Tampoco veo, empero, que esto fuerce a que pase igual en ámbitos distintos a los "naturales"...

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Lógica, Conjuntos, Lenguajes Formales / ¿Tercio excluso?
« en: 09 Agosto, 2014, 04:56 pm »
Hola, muy buenas.

Por lo visto hay una corriente matémática o filosofófica que no acepta el tercio excluso como teorema del lenguaje. ¿Es acaso que sin él se puede (aún cuando más difícil trabajar en ella, por no haber reducción al absudo) crear una teoría de conjuntos con mayor "área" de consistencia, completitud o algo así? Es que también he leído referencias históricas de matemáticos que decían que el tercio excluso se puede ver como un culpable de las paradojas de conjuntos, como si símplemente quitándolo ya tuvieramos una tería de conjuntos consistente sin abandonar las ideas de Frege.

¿Es esto cierto? Y, si no lo es, ¿en qué se basan estas afirmaciones, que al parecer aún hoy en día siguen vigentes apra algunos?

¡Un saludo y gracias!

16
Hola, muy buenas y gracias por dedicarme atención.

Mi problema es que yo en primero de carrera estudié un poco (realmente poco) de lógica, lo que pasa es que ahora que estoy intentando aprender a un nivel más elevado, me está costando intentar encajar lo que me enseñaron por encima con lo que leo ahora.

En los libros más avanzados, cogemos una axiomática para el lenguaje lógico y que una regla de inferencia sea cierta depende de que pueda probarse como teorema con la axiomática. Esto lo veo muy razonable y más justificado que lo que me contaron a mí en primero (pero seguro que todo tiene que tener relación, si no me tomaron el pelo).

A nosotros lo único que hicieron es darnos una tabla de verdad para cada conector lógico (de cuantificadores nos hablaron superficialmente y poco hicimos en lógica, pues ya entramos a trabajar con conjuntos sin contarnos que estábamos en ZF o algo similar). A partir de esas tablas nos dieron dos afirmaciones que gastábamos ciegamente como si fueran una suerte de axiomas:

1. Si dos tablas de verdad son iguales, las expresiones a las que van referidas son las mismas (equivalentes).
2. Una regla de inferencia es una expresión del tipo \( \alpha\rightarrow{\beta} \) cuya tabla de verdad es todo unos (tautología), en cuyo caso escribimos \( \alpha\Rightarrow{\beta} \).

A partir de ahí también podíamos probar reglas de inferencia a partir de otras reglas de inferencia. Mis problemas son dos:

El primero, que no veo cómo encajar esto en la axomatización del lenguaje lógico, ni veo por qué 1 o 2 tengan que ser ciertas. Entiendo que esto de las tablas de verdad tiene que ver con el modelo de ese lenguaje, ¿pero esto quiere decir que estas dos afirmaciones son ciertas de forma intuitiva? ¿que esto se escapa a la axiomatización? Estoy perdido con esto.

El segundo: que no he encontrado en ningún libro de lógica la distinción entre el símbolo \( \rightarrow{} \) y el símbolo \( \Rightarrow{} \). Parecía muy útil esa distinción, por ejemplo para enunciar de forma cómoda el modus ponendo ponens:

\( (\alpha\rightarrow\beta)\wedge \alpha \Rightarrow{\beta}, \)

Porque si yo veo

\( (\alpha\rightarrow\beta)\wedge \alpha \rightarrow{\beta}, \)

no veo ninguna diferencia entre los símbolos y no entiendo por qué debo entender que hay una inferencia. También he vivido mucho tiempo pensando que cuando los matemáticos usan \( \Rightarrow{} \) era un caso particular de \( \rightarrow{} \), pero no algo equivalente, aún cuando algunos profesores los emplean indistintamente. Ahora no sé si me equivocaba.

Es cierto que en las inferencias, en libros más avanzados emplean un signo totalmente diferente, pero a la hora de trabajar en tablas utilizan el condicional, indistintamente.

Siento si no sé explicar mi problema demasiado bien, porque como no entiendo bien las cosas, no sé exactamente cuál es.

¡Un saludo y muchas gracias!

17
¡Muy buenas!

La duda que planteo aquí es quizá un poco tonta, pero precisamente por eso, como no sé como responderla, la planteo aquí a ver qué opinión os merece.

Y es que, por lo que estoy leyendo (y me parece muy razonable y que se corresponde mucho con la forma que tenemos de pensar) nosotros tenemos una forma de ver el mundo muy finitista, hasta el punto que es dudoso que las interpretaciones que incluyan conceptos de infinito puedan tratarse a la ligera, sin un apoyo axiomático.

Es cierto que yo no puedo pensar en la totalidad de los números reales y que los naturales los domino porque sé que con el proceso de "contar" los voy recorriendo todos, aunque no los vea en conjunto.

Ahora bien (esto ya es la duda tonta), si yo me imagino un segmento de recta, o bien un triángulo macizo, ¿por qué no son representaciones del infinito? Quiero decir, estos tienen infinitos puntos y hay una sensación de continuidad. Si bien conjuntos como los racionales que aparentente pueden parecer completos no lo son, o en la física pasa que la materia que pareciera contínua no lo es... Me da la sensación que nuestra mente sí que simplifica y ve ciertas cosas de forma contínua, y en algunos casos parece resultar más sencillo ver un objeto como algo completo en la mete (aunque no lo sea), es decir, como un subconjunto de \( \mathbb{R}^3. \) Y ¿quizás esto de algún modo, pudiera ser una noción de infinito?

Por decirlo de alguna manera rápida (algo más topológica), creo que somos capaces de imaginar muy bien conjuntos de cardinal infinito pero que sean compactos. No podemos imaginar fácilmente conjuntos abiertos o conjuntos no acotados, porque de algún modo no caben en nuestro "rango visual" que es con el que estamos habituados a trabajar y creo que nuestra forma de pensar está muy vinculada a nuestra capacidad sensorial. Pero de algún modo sí es capaz de completar los conjuntos o de ignorar las discontinuidades existentes, porque esta también es una limitación visual y no estamos habituados a discretizar cosas acotadas.

¿Esto contradice de algún modo las ideas finitistas? ¿Estoy hablando realmente de una posible intuición del infinito o se me está yendo la pinza? ¿Es posible que nuestra intuición más que finitista sea acorde a nuestra forma de ver el mundo y algunas veces sea así y otras asá?

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Buenas, ante todo, me gustaría agradecer la maravillosa comunidad que he tenido la suerte de encontrar aquí. Siempre es genial ver estas ganas de aprender y de ayudar aprender y me gustaría intentar participar activamente en ella.

El motivo que me lleva a escribir este mensaje es que estoy intentando introducirme en el estudio de los fundamentos matemáticos y me he frenado al llegar a este punto, al teorema de Lowenheim-Skolem. Este viene a afirmar algo así como (perdonad si me equivoco) que si una teoría es consistente, entonces el universo del modelo és como máximo numerable.

Mi problema más que nada reside en el propio enunciado (llegar a comprender las pruebas que lo acompañaban me ha resultado un poco difícil, pero creo que más o menos empiezo a encajar las ideas). Y es que resulta que no soy capaz de ver este resultado para el caso concreto de ZFC, ya que se me hace imposible imaginar un modelo numerable para los conjuntos.

Por ejemplo, el conjunto de las partes de los naturales \( \mathcal{P}(\mathbb{N}) \) conocido no numerable, está formado por subconjuntos de \( \mathbb{N} \), esto és: conjuntos. Esto me hace pensar que si ya sólo considerando los conjutos de \( \mathcal{P}(\mathbb{N}) \) tenemos una cantidad no numerable, si vamos añadiendo más conjuntos diferentes...

\( \displaystyle\mathcal{P}(\mathbb{N})\cup\left(\bigcup_{A\notin \mathcal{P}(\mathbb{N})}A\right) \equiv U, \)

(léase esto muy entrecomillado, ya que no existe un conjunto universo y esto no tiene sentido) este conjunto \( U \), que sólo existe en mi vago intento de imaginar la situación, está muy lejos de ser «menos no numerable» que \( \mathcal{P}(\mathbb{N}) \). Y si no he entendido mal, cada conjunto debería corresponderse con un objeto del modelo... Pero el modelo, si queremos admitir la posibilidad de que en ZFC no haya contradicciones (cosa lógica, por otro lado, dado que desconocemos acerca de su consistencia), debe de ser numerable. Aquí me pierdo.

Sin divagar tanto, una manera más "legal" de expresar mi problema es pensar en un trozo del modelo (ya que no hay conjunto universo y las equiparaciones son oscuras), concretamente con el trozo correspondiente a los elementos de \( \mathcal{P}(\mathbb{N}) \). No soy capaz de imaginar que tenga otro "tamaño" distinto. Osea, que tengamos una cantidad numerable de objetos en el modelo, siendo que sus conjuntos asociados forman una colección no numerable.

Quizá no entiendo algunas cosas básicas bien y estoy haciéndome un soberano lío... Y estoy dudando ya de demasiadas cosas y ando bastante perdido.

He buscado mucha documentación y he tratado de ver con calma en distintas fuentes, pero en casi todas se le da un enfoque muy superficial (en el sentido coloquial de la palabra). Donde he encontrado una explicación más detallada ha sido en el libro Lógica matemática de Carlos Ivorra. He encontrado un enfoque muy detallado que me ha parecido que viene a significar algo como que "el concepto de biyección" no funciona igual en el modelo que en la teoría, si bien parte de un supuesto que es el que soy incapaz de entender: que puedas asignar a cada elemento de \( \mathcal{P}(\mathbb{N}) \) un objeto en el modelo. Cosa que no soy capaz de poder ver, porque para ir etiquetando uno a uno cada objeto de dicho conjunto de forma numerable necesito (YO, en mi cabeza, no tiene por qué ser cierto, pero no lo sé concebir de otra manera) que ese conjunto sea numerable...

Luego, en dicho libro hay unas aclaraciones con símiles con conceptos relacionados del cine (sí, con las películas) que si bien me parece muy ilustrativo no ha acabado de sacarme de el mareo que tengo ahora mismo (si a alguien le interesa puedo intentar esbozarlo, pero creo que ya me estoy enrrollando demasiado).

He intentado tratarlo con profesores de mi facultad pero no están familiarizados con estos teoremas y han tenido sensaciones similares a las mías cuando les he enseñado mi problema. Si alguien pudiera arrojarme un poco de luz sobre este tema le estaría muy agradecido.

¡Un saludo! ¡y espero haberme hecho entender, que quizá peco de enrollarme tanto que dificulto la comprensión de lo escrito!

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