首个不可数序数

科技工作者之家  |   2020-11-17 17:52

在数学中,首个不可数序数,传统记之为ω1(或有时为Ω),是一个最小的序数,而其于被考虑为集合时为不可数。它是所有可数序数的最小上界。ω1 的所有元素,皆为可数序数,纵使他们的数目共有不可数多个。

简介在首个不可数序数中,与任何序数相像(冯·诺伊曼的方法),ω1是一个良序集合,以集合从属性("∈")作为序的关系。ω1是一个极限序数,意即并不存在一个α使得α+1=ω1。

集合ω1的势,是第一个不可数基数——ℵ1阿列夫数1号。是故ω1乃是ℵ1的起始序数。而且,在大部分的构造中,ω1与 ℵ1是同一个集合(见冯·诺伊曼基数指派)。推而广之,若α为任意序数,我们定义ωα为基数ℵα的起始序数。

ω1的存在性,可以在没有选择公理的情况下被证明(见Hartogs number)。1

拓扑性质任一序数上都可定义序拓扑(即以开区间组成的集族为基的拓扑),故可视为一个拓扑空间。视 ω1为拓扑空间时,通常记为 [0,ω1) ,以强调其为所有小于 ω1的序数组成的空间。

[0,ω1) 中的每个递增 ω-序列都收敛到某个在 [0,ω1) 中的极限,因为由可数序数组成的可数集的并(亦即序列的上确界)也是个可数序数。

拓扑空间 [0,ω1) 是序列紧,但不是紧的。于是,无法将之度量化。不过,其为可数紧的,故不是林德勒夫空间。由可数性公理观之, [0,ω1)第一可数,但不可分,也不第二可数。

空间 [0,ω1] = ω1+1 是紧的,而不第一可数。通常用 ω1来定义长直线,作为拓扑学上的重要反例。2

参见超限归纳法

序数算术

连续统假设

巨大可数序数

大基数

不可达基数

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学