The root: L ⊨ ZFC

这里是本书的根,其余每一章都为它服务的那一章。请仔细读它的陈述,因为这份仔细本身就是内容。

证了什么。在 cubical Agda 之内,可构造结构 𝒮ʟ 是 ZFC 的模型:下文的 L⊨ZFC。与第三部 (环境层级满足 ZF) 合观,这就是语义形式的选择公理相对一致性:满足 ZF 的宇宙内部含有满足 ZFC 的子宇宙,故 ZFC 的任何矛盾都早已是 ZF 的矛盾。

相对于什么。相对于宿主。整个构造住在带宇宙塔的 cubical Agda 里,这个元理论的强度非形式地约当于 ZFC 加一个不可达基数。本书从不宣称无条件的「Con (ZFC)」;此处的一致性永远是相对于申明的宿主的一致性,宿主的强度是印在标签上的价格,不是藏在机器里的暗账。这并非机械化的缺陷:任何地方的任何一致性证明都相对于承载它的元理论,可选的只是说不说出来。

假设了什么。一份排中律实例,取模型自己的真值层级。账单全在这里了。本模块在全书大半光景里还收第二个参数,即前沿,尚未证明的陈述之登记簿;上一章还清最后一笔时登记簿清空,那个参数连同持有它的那一章一并消失。剩下的是一条通常意义上的定理,只带一个假设,而这个假设的两半都印在本页上。

{-# OPTIONS --cubical --safe --guardedness #-}

open import Base.Prelude
open import Base.Truth
open import Base.Classical using ( LEM )

module L.Model { : Level} (lem : LEM (ℓ-suc )) where

open import FOL.ZFStructure using ( module hPropStructure )
import FOL.ZFModel
open import L.Constructible {} using ( 𝒮ʟ )
open import L.Axioms.Basic {}
  using ( extensionalL; regularityL; hasEmptyL; hasPairL; hasUnionL )
open import L.Axioms.Numerals {}
  using ( numeralL; numeralL-zero; numeralL-suc )
open import L.Axioms.Infinity {} lem using ( hasInfinityL )
open import L.Axioms.Full {} lem using ( hasSeparationL; hasReplacementL )
open import L.Axioms.Power {} lem using ( hasPowerL )
open import L.Choice.Transversal {} lem using ( hasChoiceL )

open hPropStructure 𝒮ʟ

module ModelL = FOL.ZFModel 𝒮ʟ
open ModelL using ( isZFModel; isZFCModel )

定理

合龙,而如今每一行都出自某一章公理。isZFModel 的十二个字段来自第四部诸公理章,选择字段来自 L.Choice.Transversal,作用于正被装配的这个模型自身:选择相对于此载体上的一个 ZF 模型陈述,因为它所点名的交是那个模型的派生运算,而它所作用的那个模型,正是上一行造出来的那个。

L⊨ZF : isZFModel
L⊨ZF = record
  { extensional    = extensionalL
  ; regularity     = regularityL
  ; hasEmpty       = hasEmptyL
  ; hasPair        = hasPairL
  ; hasUnion       = hasUnionL
  ; hasSeparation  = hasSeparationL
  ; hasReplacement = hasReplacementL
  ; hasPower       = hasPowerL
  ; numeral        = numeralL
  ; numeral-zero   = numeralL-zero
  ; numeral-suc    = numeralL-suc
  ; hasInfinity    = hasInfinityL }

L⊨ZFC : isZFCModel
L⊨ZFC = record { zf = L⊨ZF ; hasChoice = hasChoiceL L⊨ZF }

小结

根已立起,且是无条件地立起:L⊨ZFC,可构造结构满足 ZFC,只由排中律接口证得,别无其他。读者该带走的是这个论断的形状:一条语义的、相对的一致性定理,价格摆在明处。ZFC 的每个字段都是定理而非假设,选择在内,而再没有登记簿可缩了。