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Beschreibung der Wissensbasis (des abstrakten Modells) fuer natuerliche Zahlen

\( \eta =(N, \) +, \( \cdot \), 0, 1, s, <), s ist Nachfolgerfunktion

Sei PA die Menge der Axiome von Peano. Zu untersuchen folgende Frage: Ist PA vollstaendig?

Auf der Peano Arithmetik aufbauend sollte in der ``Principia Mathematika'' von Russell und Whitehead anfangs des letzten 20. Jahrhunderts die gesamte Mathematik axiomatisisert werden.

Peano Postulate:

  1. 0 ist eine natuerliche Zahl
  2. Der Nachfolger einer natuerlichen Zahl ist eine natuerliche Zahl
  3. Verschiedene natuerliche Zahlen haben verschiedene Nachfolger
  4. 0 ist nicht Nachfolger einer natuerlichen Zahl
  5. Wenn 0 eine Eigenschaft hat und ausserdem der Nachfolger einer natuerlichen Zahl eine Eigenschaft besitzt, wenn eine nat. Zahl diese besitzt, dann besitzen alle nat. Zahlen diese Eigenschaft. ( \( \forall X(0\epsilon X\wedge \forall x(x\epsilon X\Rightarrow x+1\epsilon X)\Rightarrow \forall x(x\epsilon X) \) )
Dann heisst PA \( \vdash \varphi \) \( \varphi \) ist beweisbar aus PA.

Ohne das 5. Postulat waere PA \( \omega \)-unvollstaendig. Die Gesamtheit aller natuerlichen Zahlen wird mitunder mit Omega bezeichnet. Was heisst Omega unvollstaendig? Z.B. liessen sich ohne das 5. Postulat folgende Formeln erzeugen:

(0+0)=0

(0+1)=1

(0+2)=2

(0+3)=3

usw., aber die allquantifizierte Kette \( \forall a(0+a)=a \) waere kein Satz. Systeme mit Fehlern dieser Art nennt man \( \omega \)-unvollstaendig.

Frage: Gilt wenn \( \varphi \) wahr ist in \( \eta \), d.h. PA \( \models \varphi \), gilt dann auch PA \( \vdash \varphi \)?


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Lee Chuck 2001-05-01