Autor Tema: Razón última de que no sepamos dar unos reales estándar y si unos naturales

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17 Agosto, 2014, 05:36 pm
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Raúl Aparicio Bustillo

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La perdida de capacidad de dar un  modelo estándar de una teoría, ¿tiene alguna razón última? Es por la necesidad de definirlo en 2º orden o en una teoría de conjuntos. Por ejemplo, la teoría de primer orden de los números complejos, ¿tiene o no tiene modelos no estandar? ¿Es esa la razón , o hay alguna más profunda que se me escapa?

17 Agosto, 2014, 07:51 pm
Respuesta #1

Carlos Ivorra

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¿Cuándo hablas de modelos estándar, quieres decir modelos en los que todos los números naturales son estándar o modelos "naturales" que se puedan decir que son el modelo pretendido de la teoría, al margen de otros posibles modelos?

17 Agosto, 2014, 09:18 pm
Respuesta #2

Raúl Aparicio Bustillo

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Bueno, modelos de números naturales. ¿Por qué en teoría de conjuntos no hay modelo pretendido, no? O ¿es que hay también transfinitos estandar al menos hasta dónde se pueden definir metamatemáticamente?

17 Agosto, 2014, 09:33 pm
Respuesta #3

Carlos Ivorra

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No entiendo nada.

Bueno, modelos de números naturales.

¿Modelos de números naturales, qué?

¿Por qué en teoría de conjuntos no hay modelo pretendido, no?

Si quieres decir un modelo equiparable al modelo estándar de la aritmética, eso es un dogma de fe de los platonistas, pero nada sobre lo que haya consenso.

O ¿es que hay también transfinitos estandar al menos hasta dónde se pueden definir metamatemáticamente?

No sé lo que quieres decir.

18 Agosto, 2014, 05:31 am
Respuesta #4

Raúl Aparicio Bustillo

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Es que no he sabido llevar la pregunta desde el principio. ¿Por qué con los axiomas de Peano si tenemos esa visión intuitiva que nos lleva  a todo a ponernos de acuerdo en "este modelo es el estandar", aunque la definición de finitud, no porque sea imposible en lógica de primer orden, que eso con el teorema de compacidad se ve claro, sino que es lo que hace que otras teorías sean tambien completas, como la teoría de números complejos (una versión muy poco elegante y con muchas carencias, pero la hay), supongo que será por el hecho de que en el momento en que se meten los conjuntos, olvidate de categoricidad, pero qué tienen de particular los axiomas de las teorías de conjuntos, o las teorías de segundo orden, que se vuelven incompletas (ellas o sus sistemas deductivos, que acaba siendo el mismo problema en esencia)

18 Agosto, 2014, 11:09 am
Respuesta #5

Carlos Ivorra

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Es que no he sabido llevar la pregunta desde el principio. ¿Por qué con los axiomas de Peano si tenemos esa visión intuitiva que nos lleva  a todo a ponernos de acuerdo en "este modelo es el estandar", aunque la definición de finitud, no porque sea imposible en lógica de primer orden, que eso con el teorema de compacidad se ve claro, sino que es lo que hace que otras teorías sean tambien completas, como la teoría de números complejos (una versión muy poco elegante y con muchas carencias, pero la hay), supongo que será por el hecho de que en el momento en que se meten los conjuntos, olvidate de categoricidad, pero qué tienen de particular los axiomas de las teorías de conjuntos, o las teorías de segundo orden, que se vuelven incompletas (ellas o sus sistemas deductivos, que acaba siendo el mismo problema en esencia)

Me cuesta entender lo que dices:

¿Cuál es el predicado de la frase que empieza por "la definición de finitud"?

 ¿Qué es lo que es imposible?

¿Qué es "eso" que se ve claro con el teorema de compacidad?

La categoricidad no la tienes en ninguna teoría de primer orden, aunque sea completa, como la teoría de primer orden de los números complejos. Que sea completa no quiere decir que no admita modelos no isomorfos.

No entiendo por qué dices que "las teorías de conjuntos se vuelven incompletas". La aritmética de Peano no es una teoría de conjuntos y también es incompleta. Si la teoría de primer orden de los números complejos es completa es porque en ella no pueden definirse los números naturales y no se aplica el teorema de incompletitud.

¿Qué significa "ellas o sus sistemas deductivos"? Las teorías de que me hablas (una teoría de conjuntos, la teoría de los números complejos, etc.) son sistemas deductivos. No entiendo qué distinción pretendes establecer.

18 Agosto, 2014, 01:20 pm
Respuesta #6

Raúl Aparicio Bustillo

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Reescribo la pregunta de nuevo:

La teoría de primer orden de los números complejos de Chang y Keisler es categórica, y otras muchas que no menciono. Aunque no tenga mucha utilidad
¿Qué la teoría de los reales para el análisis real que si necesita estar dentro de la teoría de conjuntos? ¿Qué tiene de especial la teoría de conjuntos que vuelven a la teoría incompleta y no completable recursivamente?

 En definitiva, ¿qué característica general ha de tener una teoría para que sea completa o finitamente completable?

18 Agosto, 2014, 03:17 pm
Respuesta #7

Carlos Ivorra

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Reescribo la pregunta de nuevo:

La teoría de primer orden de los números complejos de Chang y Keisler es categórica, y otras muchas que no menciono. Aunque no tenga mucha utilidad
¿Qué la teoría de los reales para el análisis real que si necesita estar dentro de la teoría de conjuntos? ¿Qué tiene de especial la teoría de conjuntos que vuelven a la teoría incompleta y no completable recursivamente?

 En definitiva, ¿qué característica general ha de tener una teoría para que sea completa o finitamente completable?

Ninguna teoría de primer orden es categórica. La teoría que menciones es completa, pero no categórica. Cumple una versión débil de "ser categórica" que es que todos los modelos de un cierto cardinal son isomorfos, pero tiene modelos de distintos cardinales, por lo que no es categórica. Y es completa porque no permite definir los números naturales, por lo que no es una teoría aritmética y no se le puede aplicar el teorema de incompletitud. De hecho, no es exactamente una teoría sobre los números complejos, sino una teoría sobre los cuerpos algebraicamente cerrados de característica 0 (e igualmente tienes teorías análogas para cada característica prima), por lo que no tiene como modelo únicamente a los números complejos, sino a cualquier cuerpo algebraicamente cerrado de característica 0, y los hay numerables, no numerables, y de todos los colores.

Las teorías que son incompletas lo son porque sí que permiten definir los números naturales en su seno.

Pero eso no distingue a esas teorías de la aritmética de Peano, que ni es categórica ni es completa. Otra cosa es que tiene un modelo natural, pero eso ni tiene que ver con ser categórica ni tiene que ver con ser completa.


18 Agosto, 2014, 03:47 pm
Respuesta #8

Raúl Aparicio Bustillo

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Lo que pasa es que la teoría final que explique la física tiene que ser categórica, la encontremos o no. Tendríamos entonces que pensar los científicos en abandonar teorías que no tienen modelos naturales como son las ecuaciones diferenciales dentro de la teoría de conjuntos. Porque siempre la ciencia ha soñado que teniendo E.D.P y unas condiciones de contorno o iniciales, la solución era única

18 Agosto, 2014, 09:56 pm
Respuesta #9

Carlos Ivorra

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Lo que pasa es que la teoría final que explique la física tiene que ser categórica, la encontremos o no.

En esos términos, da por hecho que no la encontrarás. A lo más que puedes aspirar es a una teoría que determine completamente las leyes que rigen la evolución del universo. Pero una teoría así nunca será categórica. Tendrá al menos un modelo distinto por cada universo posible que pueda seguir dichas leyes. Por ejemplo, imagina que el bolígrafo que ahora está sobre mi mesa en una determinada posición estuviera un milímetro más a la derecha. Si haces sólo ese cambio, tienes otro universo posible que sólo se diferencia del nuestro en la posición de mi bolígrafo. Por supuesto, el universo alternativo diferirá de éste en todos los eventos futuros y pasados correspondientes a la historia futura y pasada de mi bolígrafo, para que sea coherente que ahora no esté donde está sino un milímetro más a la derecha.

En general, una teoría física completa en lo tocante a las leyes del universo tendrá tantos modelos posibles como disposiciones distintas pueden tener los granitos de arena de un desierto, o los átomos del Sol, etc. Para tener una teoría que determinara un único modelo necesitarías, como mínimo (y sería una condición necesaria, pero no necesariamente suficiente) que sus axiomas no sólo especificaran unas leyes físicas que determinaran por completo la evolución del universo, sino que además determinaran por completo la posición de cada partícula del universo susceptible de encontrarse en varios estados en un momento dado.

Pero resulta que si cada ecuación que debe precisar la posición de una partícula del universo necesita un gran número de partículas de tinta para ser escrita, haría falta más materia de la disponible en el universo para contener la teoría que buscas. Por lo tanto, ningún físico aspirará a tener una teoría completa, sino sólo una teoría que al aplicarla a unos datos iniciales necesariamente desconocidos (por lo que cada posibilidad concreta te dará un modelo distinto), permita predecir cómo se comportará el universo.

Fíjate que a lo sumo podrás dar descripciones estadísticas: puedes especificar en la teoría que el Sol tiene tal masa, tal proporción de átomos de hidrógeno y de helio y de otros elementos, distribuidos con tal función de densidad aproximada, etc., pero cada realización posible de esa descripción estadística, cada posible distribución de partículas que puedan componer el Sol que respete los criterios estadísticos que has impuesto en tu teoría, dará lugar a un modelo distinto de la misma, luego nunca tendrás una teoría categórica.

Tendríamos entonces que pensar los científicos en abandonar teorías que no tienen modelos naturales como son las ecuaciones diferenciales dentro de la teoría de conjuntos.

¿Para qué? ¿Para estar igual de lejos de una teoría completa? El problema de las ecuaciones diferenciales, dentro o fuera de la teoría de conjuntos, es que requieren condiciones iniciales, y nunca vas a poder incluir en una teoría todas las condiciones iniciales necesarias para que se vuelva categórica (aparte de que seguiría siendo incompleta por motivos lógicos o matemáticos, pero, aun sin ellos, por puros motivos físicos, sería igualmente no categórica por necesidad).

Porque siempre la ciencia ha soñado que teniendo E.D.P y unas condiciones de contorno o iniciales, la solución era única

Pero es que eso no es un sueño. Eso es un teorema de ZFC.