97
dopiero w latach dwudziestych zostały usunięte przez innych badaczy. Poniżej przedstawimy system Zermcla podstaw teorii mnogości. Oczywiście, przedstawimy go zgodnie z dzisiejszymi wymogami dokładności i ścisłości; uwzględnimy więc między innymi te uściślenia, które w roku 1922 wprowadził T. Skolcm.
Podstawowymi pojęciami teorii mnogości w ujęciu Zermcla są: pojęcie identyczności dwóch przedmiotów, pojęcie zbioru oraz pojęcie przynależności elementu do zbioru. Zakłada się więc, iż rozumiemy, co to znaczy, że x=y, że x jest zbiorem i że je e y. W dalszym ciągu wygodnie będzie zapisywać wyrażenie „x jest zbiorem” krótko w postaci Z(x). Symbol Z jest więc tutaj po prostu skrótowym zapisem predykatu jednoczłonowcgo: jest zbiorem.
Oprócz wymienionych trzech predykatów (tzn. =, Z, e=) język teorii mnogości zawiera jeszcze zwykłe spójniki między zdaniowe, kwantyfikatory, zmienne indywiduowe i nawiasy. Pełny opis tego języka wraz z jego gramatyką zawierają poniższe definicje.
DEFINICJA 2.1. Znakami języka teorii mnogości są następujące symbole:
n |
A V —* *-* |
(spójnik i międzyzd a n iowe). |
A |
V |
(kwantyfikatory), |
*2 *3 x4 ... |
(zmienne indywiduowe), | |
z |
(predykat jcdnoczłonowy: jest zbiorem), | |
e |
(predykat dwuczłonowy: jest elementem), | |
= |
(predykat dwuczłonowy: jest identyczne z), | |
( ) |
(nawiasy). |
Spójniki między/.daniowe i kwantyfikatory bywają nazywane łącznie stałymi logicznymi. Predykaty: Z. e, =, to także stałe, ale stałe pozalogicznc.
Zakładamy, że dysponujemy nieskończonym ciągiem różnych zmiennych. Można by przyjąć, że zmienne te są budowane z jakichś dwóch prostych znaków (podobnie jak zmienne zdaniowe w języku rachunku zdań), ale jest to na razie mało istotny szczegół techniczny. Dopiero w rozdziale VII wykorzystamy tę możliwość. Oczywiście, w praktyce zamiast xx. x2. ... pisać będziemy x, y, z, u, v, w,... Używać będziemy również nawiasów o postaci [ ], { }
zamiast nawiasów okrągłych.
Definicja 2.2. (i) Każde wyrażenie o postaci Z(xi), x, e xjt x( = xi jest formulą zdaniową (języka teorii mnogości). Formuły zdaniowe tych postaci noszą nazwę atomowych, (ii) Jeżeli A jest dowolną formulą zdaniową, to wyrażenia n(X), /\(.4), \/(A) są również formulami zdaniowymi, (iii) Jeżeli
7