Кіріспе

Математикалық жиын, барлық объектілерді қамтитын жиын. Жинақтар теориясында, әмбебап жиын – өзін қоса алғанда, барлық объектілерді қамтитын жиын болып табылады. Жинақтар теориясының қалыпты түрде қалыптастырылуында, әмбебап жиынның жоқ екендігі бірнеше тәсілмен дәлелденуі мүмкін. Дегенмен, жинақтар теориясының кейбір стандартты емес түрлерінде әмбебап жиын болуы мүмкін.

Жоқ болу себептері

Көптеген жиын теориялары жалпы жиынның болуына мүмкіндік бермейді. Оның болмауына бірнеше түрлі аргументтер бар, олар жиын теориясы үшін аксиомалардың әртүрлі таңдауына негізделген.

Расселдің парадоксы

Расселлдің парадоксы өздерін қамтымайтын жиынтар жиынтығының болу мүмкін еместігіне байланысты. Егер мұндай жиын болса, ол өзін қамтуы мүмкін емес (өйткені оның мүшелерінің бәрі өзін қамтамайды) және өзін қамтамаудан қашып құтыла алмайды (егер ол қамтамаса, оны өз мүшелерінің бірі ретінде қосу керек болар еді). Бұл парадокс Зермелоның шектелген түсінік аксиомасы немесе жүйелілік және жұптасу аксиомаларын қамтитын жиын теорияларында әмбебап жиынның болуына кедерес келтіреді.

Қалыптылық және жұптастыру

Зермело-Франкельдің көптемелер теориясында, реттелу аксиомасы және жұптастыру аксиомасы кез келген көптеменің өзін-өзі қамтуына мүмкіндік бермейді. Кез келген көптеме үшін, жұптастыру арқылы құрылған көптемесі, реттелу бойынша, көптемесінен бөлек элементті міндетті түрде қамтиды. Оның жалғыз ғана мүшесі болғандықтан, көптемесінен бөлек болуы керек, демек өзін-өзі қамтамайды. Өйткені әмбебап көптеме өзін-өзі міндетті түрде қамтуы керек, сондықтан бұл аксиомалар бойынша ол болуы мүмкін емес.

Кантор теоремасы

Әлемдік жиынтық идеясының тағы бір қиындығы барлық жиынтықтардың жиынтығының қуат жиынтығымен байланысты. Өйткені бұл қуат жиынтығы жиынтықтар жиынтығы болып табылады, егер олардың екеуі де болса, ол міндетті түрде барлық жиынтықтар жиынтығының ішкі жиынтығы болар еді. Дегенмен, бұл Кантор теоремасына қайшы келеді, ол кез келген жиынның (шексіз болсын, болмасын) қуат жиынтығының кардиналдылығы әрқашан сол жиынның кардиналдығынан қатаң түрде жоғары болады.

Жалпыға ортақ теориялар

Универсалды жиынтықпен байланысты қиындықтарды жиынтық теориясының түйсіндіру аксиомасы белгілі бір шектеулерге ие нұсқасын қолдану арқылы немесе жиынтық деп есептелмейтін әмбебап объектіні пайдалану арқылы болдырмауға болады.

Түсінудің шектеулілігі

Тұрақты деп танылған жиын теориялары бар (әдеттегі жиын теориясы тұрақты болса), онда V әмбебап жиыны бар (және бұл рас). Бұл теорияларда Зермелоның түсіністік аксиомасы жалпы жағдайда орындалмайды, ал наивті жиын теориясының түсіністік аксиомасы басқаша шектеледі. әмбебап жиынды қамтитын жиын теориясы міндетті түрде негізсіз жиын теориясы болып табылады. әмбебап жиынды қамтитын ең көп зерттелген жиын теориясы – Уиллард Ван Орман Куиннің «Жаңа негіздері». Алонзо Черч және Арнольд Обершельп та осындай жиын теориялары бойынша еңбектер жариялаған. Черч өзінің теориясы Куиннің теориясына сәйкес кеңейтілуі мүмкін деп болжады, бірақ Обершельптің теориясы үшін мұндай мүмкіндік жоқ, себебі онда бір элементтік функция жиын екені дәлелденген, бұл «Жаңа негіздерде» парадоксқа алып келеді. Тағы бір мысал – оң жиын теориясы, онда түсіністік аксиомасы тек оң формулалар үшін ғана қолданылады (теріс пікірлерді қамтымайтын формулалар). Мұндай жиын теориялары топологиядағы жабылу ұғымдарымен байланысты.

Жинақ емес әмбебап нысандар

Жалпы жиынтық идеясы Зермело-Франкель жиынтық теориясында интуитивті түрде қажетті болып көрінеді, әсіресе осы теорияның көптеген нұсқалары барлық жиынтықтар бойынша кванторларды қолдануға мүмкіндік береді (универсалды квантор қараңыз). Парадокстар тудырмай, әмбебап жиынға ұқсас қызмет ететін объектіге рұқсат етудің бір жолы – V және осыған ұқсас ірі жиынтықтарды жиын ретінде емес, тиісті сыныптар ретінде сипаттау. әмбебап жиынтық пен әмбебап сыныптың арасындағы бір айырмашылық – әмбебап сынып өзін қамтымайды, себебі тиісті сыныптар басқа сыныптардың элементтері бола алмайды. Расселдің парадоксы осы теорияларда қолданылмайды, өйткені түсіну аксиомасы жиынтықтарда, сыныптарда емес, жұмыс істейді. Жиынтықтар санаты да әмбебап нысан ретінде қарастырылуы мүмкін, ол да өзі жиын емес. Ол барлық жиынтықтарды элементтер ретінде қамтиды, сонымен қатар бір жиынтықтан екіншісіне барлық функциялар үшін бағытталған қабырғаларды (стрелкаларды) қамтиды. Қайтадан айта кетейік, ол өзін қамтымайды, өйткені ол өзі жиын емес.