Der Satz von Tennenbaum beweist, dass es keine abzählbaren rekursiven Nichtstandardmodelle der Peano-Arithmetik gibt . Es ist ein Widerspruchsbeweis. Wenn unser abzählbares Nichtstandardmodell rekursiv ist, dann gilt bei einem Paar rekursiv untrennbarer Mengen: , , können wir eine Trennmenge konstruieren, , so dass Und . Dies würde bedeuten Und sind im Widerspruch zu unseren Annahmen rekursiv trennbar.
Das Trennset, , kann eine nicht standardmäßige endliche Menge sein. Zum Beispiel, könnten die Exponenten der binären Erweiterung einer nicht standardmäßigen natürlichen Zahl sein. Da wir davon ausgehen, dass das Nicht-Standard-Modell abzählbar ist, gibt es nur eine abzählbare Anzahl von (im Modell) definierbaren endlichen Nicht-Standard-Mengen.
Wir haben keine Annahmen über die rekursiv untrennbaren Mengen gemacht, also kann ich jedes solche Paar auswählen. Wenn es eine unabzählbare Anzahl von Paaren rekursiv untrennbarer Mengen gibt, wie kann ein abzählbares Nichtstandardmodell nur eine abzählbare Anzahl von trennenden Mengen haben? Wenn der Trennsatz, , im Nichtstandardmodell nicht definierbar ist, wie leitet Tennenbaum dann einen Widerspruch ab?
Eine andere Möglichkeit, meine Frage zu formulieren, lautet: Gibt es Mengen von natürlichen Standardzahlen, so dass diese Mengen keine Teilmenge einer definierbaren Nicht-Standard-Menge in einem zählbaren Nicht-Standard-Modell von PA sind?
Zu der Frage am Ende Ihres Beitrags, nein. Solche Sätze gibt es nicht. Jede Menge von Standard-Ganzzahlen ist eine Teilmenge von von jedem Modell von .
Asaf Karagila
Asaf Karagila