Theorema Posner–Robinson

E testwiki
Jump to navigation Jump to search

Theorema Posner–Robinson est theorema theoriae facultatis calculandi de gradibus Turing.

Expositio

Theorema. Sit B copia numerorum naturalium, quae calculari non potest. (Id est BT𝟎.) Tum est copia G ut GBTG.

Demonstratio

Sit B. Volumus facere series ((Φp,X¯p))pω, quorum:

  • Φp est copia finita rerum sicut (a,b,X), in qua a,bω, X2<ω. Φp(X) est functio ab 2ω in 2ω, ut Φp(X)(a)=b si et tantum si (a,b,X)Φp,
  • X¯p est copia finita rerum X2ω,

in qua serie, si q>p:

  • (a) Cuique (xq,yq,η)ΦqΦp et (xp,yp,σ)Φp, |η|>|σ|,
  • (b) ΦpΦq et X¯pX¯q,
  • (c) Cuique XX¯p, Φq(X)=Φp(X).

ita ut, si Φ:=pωΦp, tum Φ(B)=Φ. Sit Φ0=X¯0=. Si habemus (Φp,X¯p), sic agamus ut (Φp+1,X¯p+1) faciamus:

  1. Sit nθp(n,Z|n) formula numero p. Si nancisci possumus copiam ΨΦ quae (a) satisfaciat, ut cuique XX¯p{B}, Ψ(X)=Φ(X), tum sit Φp+1:=Ψ{(p,1,B)} et X¯p+1:=X¯p.
  2. Sin nancisci non possumus Ψ, tum sciamus cuique copiae ΨΦ quae (a) satisfaciat esse XX¯p{B} ut Ψ(X)Φ(X). Sit igitur collectio 𝒵 ut:
Z¯𝒵Sit ΨΦ quae (a) satisfaciat, tum si n<|Ψ|θp(n,Ψ|n), tum (a,b,X)ΨΦ, ut XZ¯
Sed scilicet X¯p{B}𝒵, ergo 𝒵. Lemma habemus:
Lemma. (de conis vitandis) Sit collectio non vacua 𝒜 ut X𝒜nθ(n,X|n), in quo θΔ0 (vide pagina de hierarchia arithmetica). Sit DT𝟎. Tum est G𝒜 ut GTD.
Ergo, sit D¯=B, tum est Z¯𝒵 ut Z¯TB, id est, B∉Z¯. Igitur sit Φp+1=Φp{(p,0,B)} et X¯p+1:=X¯pZ¯.

Nunc tota serie facta habemus Φ ut Φ(B)=Φ. Ergo ΦBTΦ, quod erat demonstrandum.

Significatio

Hoc theorema naturam omnium copiarum quae calculari non possunt patefacit. Si B est copia quae calculari non potest, tum nancisci possumus copia G, ut differentia inter G et G sit B.