Logik und Mengenlehre


    Zum Inhalt der Vorlesung: Eine der wichtigsten Techniken in der modernen Mengenlehre ist das sogenannte Forcing. Diese Technik wurde anfangs der Sechzigerjahre von Paul Cohen entwickelt, um die Unabhängigkeit des Auswahlaxioms und der Kontinuumshypothese von den Axiomen der Zermelo-Fraenkelschen Mengenlehre zu zeigen. Forcing ist eine Technik um Modelle der Mengenlehre (d.h. der Mathematik) so zu erweitern, dass gewisse Sätze, wie z.B. "die Kontinuumshypothese ist falsch", wahr werden. Mit anderen Worten, es wird erzwungen oder forciert, dass gewisse Sätze, die im gödelschen Grundmodell falsch sind, im erweiterten Modell gelten. Ferner wird Forcing dazu benutzt, Modelle der Mengenlehre zu konstruieren, in denen das Auswahlaxiom nicht gilt: Es gibt zum Beispiel ein Modell, in dem sich die reellen Zahlen so partitionieren lassen, dass die Partition echt mehr Teile hat als es reelle Zahlen gibt. In einem anderen Modell gibt es eine unendliche Menge M, so dass die Menge der ungeordneten Paare von M echt grösser ist als die Menge der geordneten Paare von M.
    Das Ziel der Vorlesung ist anhand von kombinatorischen Sätzen, einen Einblick in die Theorie der Unabhängigkeitsbeweise zu geben. Dabei werden grundlegende Aspekte der Logik und Modelltheorie gestreift, die technisch anspruchsvollen Beweise der Hauptsätze des Forcings werden jedoch übersprungen. Um die Technik des Forcierens zu illustrieren und verständlich zu machen, werden verschiedene Forcing-Typen eingehender untersucht und ihre Anwendungen erklärt.


    Literatur: Da ich plane, ein vollständiges Skript zur Vorlesung zu schreiben, ist es nicht nötig, sich mit zusätzlicher Literatur einzudecken. Die folgenden Bücher sind trotzdem empfehlenswert:

  • Kenneth Kunen: Set Theory, an Introduction to Independence Proofs, North-Holland, Amsterdam (1983).
    Dieses Buch ist eine sehr gute Einführung in die Forcing Technik. Es ist von einem kombinatorischen Gesichtspunkt aus geschrieben und hat diese Vorlesung in weiten Teilen inspiriert.
  • Tomek Bartoszynski und Haim Judah: Set Theory: on the structure of the real line, A.K. Peters, Wellesley (1995).
    Besonders gegen Schluss der Vorlesung sind viele Resultate (vor allem solche die in der Vorlesung nicht bewiesen werden) aus diesem Buch zitiert.
  • Thomas Jech: Set Theory, 3. Auflage, Springer-Verlag, Berlin (2003).
    Dieses Buch gilt als das Standardwerk der modernen Mengenlehre und bietet ebenfalls eine sehr gute Einführung in die Forcing Technik.
  • Thomas Jech: The Axiom of Choice, North-Holland, Amsterdam (1973).
    In diesem Buch geht es um verschiedene abgeschwächte Versionen des Auswahlaxioms und um Modelle, in denen diese Formen des Auswahlaxioms gelten. Ein Klassiker bezüglich des Auswahlaxioms.
  • Heinz-Dieter Ebbinghaus und Jörg Flum: Einführung in die mathematische Logik, 4. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg (1996).
    Dieses Buch bietet eine solide Einführung in die mathematische Logik und beinhaltet weit mehr als was in der Vorlesung vorkommt. Wer sich intensiver mit mathematischer Logik befassen will, dem ist dieses Buch sehr zu empfehlen.