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2019 Fiscal Year Research-status Report

巨大基数を用いた集合論的多元宇宙の解析

Research Project

Project/Area Number 18K03403
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

薄葉 季路  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (10513632)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords巨大基数 / 集合論多元宇宙 / tightness number / 強コンパクト基数 / symmetric extension
Outline of Annual Research Achievements

集合論的多元宇宙の研究に関しては次のような結果が得られた: 適当な仮定の下で、宇宙Vが部分宇宙のsymmetric extensionになっていることが、Vと部分宇宙が共通の強制拡大を持つことと同値であることを示した。これにより「symmetric extensionである」という性質が一階述語論理の文として記述可能であることを示し、とくにそのような部分宇宙全体の構造が一階の枠組みで展開可能であることを示した。この結果に関して国内外で発表を行い、結果をまとめた論文を査読付き国際雑誌に投稿した。さらにこの研究で得られた理論を応用して、Reinhardt cardinalなどの超巨大基数の存在について、適当な仮定の下ではそのような超巨大基数が存在しえないことを証明した。この結果について、現在論文を準備中である。
その他、巨大基数および集合論的位相空間に関して次のような結果が得られた。1.位相空間において、位相を強めた際にそのtightness numberがどのように変化するかについて考察し、ある巨大基数がその上限を与えること、および連続体仮説のもとではその巨大基数が最適な上限であることを示した。この結果について国際研究集会で発表をおこない、結果をまとめた論文が査読付き国際雑誌に掲載された。2.δ-強コンパクト基数に関して研究を行い、一様超フィルターの存在、積空間のtightness numberの上限など様々な形で特徴づけ可能であることを示した。この結果について国際研究集会で発表を行い、論文を査読付き国際雑誌に投稿した。3.Apter、Dimopoulosらと強コンパクト基数において一般連続体仮説が破壊されることの無矛盾性の強さに関して共同研究を行い、その結果を国内研究集会で発表した。また、その結果をまとめた論文を査読付き国際雑誌に投稿した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

基礎モデルの一様定義可能性を、symmetric extensionも含めたより一般的な基礎モデルに対する一様定義可能性に拡張することに成功し、2018年度に得られた結果がさらに一般的な状況でも成り立つことを示すことに成功した。一方で、選択公理のもとでは基礎モデル全体は下方向への有向性等、非常によい性質を持つが、選択公理がない状況では成り立たないことを2018年度で示したが、2019年度の研究で、対象をsymmetric extensionまで含めた一般的な基礎モデルまで拡張することで、有向性などの性質をもちえることを示し、単純な強制拡大よりもsymmetric extensionを含めた一般的な状況で多元宇宙を考えることがより有効であることの証左がえられた。また、この一連の研究でえられた理論がReinhardt cardinalなどの超巨大基数へ応用可能であることが判明した。2018年度の研究で巨大基数と多元宇宙論の間に、予想できなかった結びつきがあることが判明しているが、今回の研究により、選択公理がない状態でも非常に強い結びつきがあることが予想できる。

Strategy for Future Research Activity

2019年度の結果を踏まえて、symmetric extensionを含んだより一般的な多元宇宙の解析を進める予定である。選択公理が成り立たない宇宙の構成法として、symmetric extensionは非常に一般的な手法であるので、当初の目的の一つであった選択公理が成り立たない状況での多元宇宙の解析についても非常に有用であると思われる。また、超巨大基数への応用があることが判明したので、この路線を引き続き模索し、超巨大基数の存在について更なる研究を進める予定である。2019年度から引き続いて池上大祐および、早稲田、筑波大学の学生でオンラインでゼミを開催し、得られた結果をゼミでの議論を通して発展させていく予定である。
一方で、コロナ禍による研究環境の変化は無視できないものである。特に国内外での研究集会の中止による研究への影響、講義のオンライン化などによる負担増などは今後の研究計画に予想ができない変更を強いる可能性があるが、可能な範囲で適宜対応していく予定である。

Causes of Carryover

少額のため、特に記入の必要はない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] On Countable Stationary Towers2020

    • Author(s)
      Yo Matsubara, Toshimichi Usuba
    • Journal Title

      Proceedings of Symposium on Advances in Mathematical Logic 2018

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Choiceless Lowenheim-Skolem property and uniform definability of grounds2020

    • Author(s)
      Toshimichi Usuba
    • Journal Title

      Proceedings of Symposium on Advances in Mathematical Logic 2018

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A note on Lowenheim-Skolem cardinals2020

    • Author(s)
      Toshimichi Usuba
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: - Pages: -

    • Open Access
  • [Journal Article] A note on the tightness of G-modifications2019

    • Author(s)
      Usuba Toshimichi
    • Journal Title

      Topology and its Applications

      Volume: 265 Pages: 106820~106820

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.topol.2019.106820

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] On generically extendible cardinals2020

    • Author(s)
      薄葉季路
    • Organizer
      日本数学会2020 年度年会
  • [Presentation] Choiceless set-theoretic geology2019

    • Author(s)
      Toshimichi Usuba
    • Organizer
      Higher recursion theory and set theory
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Choiceless set-theoretic geology2019

    • Author(s)
      Toshimichi Usuba
    • Organizer
      Asian Logic Conference 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Large cardinals as natural upper bounds on cardinal functions2019

    • Author(s)
      Toshimichi Usuba
    • Organizer
      3rd Pan-Pacific International Conference on Topology and Applications
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Geology of symmetric grounds2019

    • Author(s)
      Toshimichi Usuba
    • Organizer
      Set Theory and Infinity
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Standard and choiceless set-theoretic geology2019

    • Author(s)
      薄葉季路
    • Organizer
      Summer School 2019
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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