Théories des ensembles

Bonjour et bonne rentrée.
Je crois avoir lu qu'il existait plus de dix théories des ensembles différentes. Alors :
$-$ existe-t-il un livre ou pdf développant simultanément (même superficiellement) toutes ces théories ?
$-$ est-ce que le mathématicien professionnel sait sur quelle théorie il travaille, autrement dit la théorie a-t-elle des répercussions sur son travail ?
Merci d'avance.
Jean-Louis.

Réponses

  • Tu as lu ça où ? (10, ça me fait penser à ça :-D )

    Je réponds à la seconde question (sachant que c'est compliqué de répondre "non" à une question comme la première, mais la réponse est certainement "non". Enfin, ça dépend de ce que la personne qui disait ça entendait par là)

    En maths hors de théorie des ensembles on se fiche quasiment à 100% de nos fondations, on fait essentiellement des trucs qui se passent dans ZFC mais sans jamais vraiment se poser la question de si c'est ZFC. En principe ZFC a été créée pour plus ou moins calquer les raisonnements qu'on connait, donc c'est là dedans qu'on travaille, par design - et on répond "ZFC" quand on nous demande parce qu'on a la flemme de se poser la question, et surtout (c'est la raison principale) parce que sur les grandes lignes ça ne change rien.
    Un truc qui potentiellement changerait beaucoup (notamment en algèbre et certaines parties de l'analyse fonctionnelle) c'est retirer AC, et certaines personnes font gaffe à ça et tu verras des articles qui précisent être sans AC (plus précisément peut-être, dans ZF) - mais c'est l'exception.
    Après il faut parfois quelques aménagements, notamment quand on fait des catégories (donc catégoristes, certain-e-s géomètres ou topologues), typiquement des univers. En général c'est uniquement pour se simplifier la vie et pas quelque chose d'essentiel : c'est aussi pour ça qu'on n'y réfléchit pas, parce qu'en principe les idées sont imperméables à des petites variations (et qu'on n'utilise que très rarement, voire jamais, la force totale de ces trucs)

    Bref, oui, les matheuxses professionnel-le-s savent qu'iels travaillent dans ZFC, la plupart du temps, mais la plupart du temps ça ne change rien.

    (tout ceci en évitant soigneusement les gens qui travaillent en logique, en théorie des ensembles, en fondements etc. qui, là, savent vraiment de quoi il est question)
  • Salut Jean-Louis,

    Tu es largement en dessous de la réalité : perso j'ai dénombré pas moins de 28 théories alternatives, dont certaines admettent des variantes et sous-variantes. Ce sera l'objet de mon chap 26 (et dernier), mais il va falloir patienter encore un peu.

    En attendant je te propose de lire un papier de Randall Holmes, consultable en ligne à l'adresse
    https://plato.stanford.edu/entries/settheory-alternative/

    C'est facile à lire et ça donne une idée du sujet.

    Il y a aussi ce papier de Randall Holmes, Thomas Forster and Thierry Libert : "Alternative Set Theory", 2012, que je te mets en PJ. (Je l'ai téléchargé légalement).
  • J'allais répondre à ta deuxième question mais Max m'a grillé, et en plus il a tout dit. (J'aurais dit à peu près la même chose, mais en moins détaillé et moins précis).
  • @Max :

    HS ON :
    Puisque tu es dans le quartier, as-tu une petite idée à me suggérer dans mon fil sur $0^{\#}$ ?
    HS OFF
  • Merci à tous deux. Donc je n'avais pas rêvé sur le nombre de théories alternatives...
    Amicalement..
    Merci Martial pour les pdf, je te revaudrai ça avec un plein pot de grès...
    Jean-Louis.
  • Martial : désolé je ne connais rien à $0^\#$ ...
  • @Jean-Louis : de rien.
    "je te revaudrai ça avec un plein pot de grès..."
    Fredo, si tu nous regardes...

    @Max : c'est bien la première fois que je t'entends dire que tu ne connais rien à quelque chose. Hélas, cela ne m'arrange guère...
  • Pour en rajouter un peu : on peut faire comme avec l'axiome du choix avec n'importe quel énoncé indécidable. Par exemple avec l'hypothèse du continu. On peut choisir d'ajouter l'axiome "HC vraie" à notre théorie, on peut choisir d'ajouter l'axiome "HC fausse", et ça crée encore deux théories différentes. Sinon, si on n'a pas besoin de donner une valeur de vérité à HC, on peut rester dans "ZF(C) tout court" (ou toute autre théorie). Dans tous les cas ça ne change rien : si dans ZFC, l'énoncé est indécidable, on peut certes créer une théorie valide où il est vrai, on peut créer une théorie valide où il est faux, mais au final, ce qui compte c'est à quoi ça sert de fixer une valeur de vérité pour un truc indécidable. Beaucoup de maths ont été développées pour créer des modèles mathématiques de la physique, par exemple. Est-ce que décider de la valeur de vérité de HC peut faire avancer ça ? Probablement pas (remarque : je n'en sais rien, j'ose une supposition). Pour les matheux qui bossent sur les fondements, ça change effectivement quelque chose de décider de l'indécidable, mais après, il faut voir si ce qu'ils en font a des applications "dans les maths courantes" qui veulent dire quelque chose.
  • @Homo Topi : ce que tu dis est intéressant mais ce n'est pas l'objet de la discussion. Jean-Louis s'intéresse aux théories ALTERNATIVES à ZFC, dont certaines n'ont aucun rapport avec ce à quoi on est habitués. Par exemple, dans NF (New Foundations, Quine), la classe universelle $\mathbb{V}$ est un ENSEMBLE.
  • A mon sens, toute théorie qui n'a pas exactement les axiomes de ZFC (donc par exemple, ZFC + autre chose) est une "alternative à ZFC". Mais, soit. Tant pis.
  • @Homo Topi : Non.
    1) La théorie $T_0=$ ZFC + HGC est un enrichissement de ZFC. On a simplement rajouté un axiome dont on sait que ni lui ni sa négation ne peut être prouvé dans la théorie initiale. Mais cette théorie a la même consistance que ZFC. En d'autres termes, si on trouve une contradiction dans ZFC + HGC, alors il y en a aussi une dans ZFC... et même dans ZF tout court.
    2) La théorie $T_1 =$ ZFC + "il existe un cardinal inaccessible" est un renforcement de ZFC. $T_1$ est strictement plus forte que ZFC au sens où $T_1$ démontre la consistance de ZFC, alors que la consistance de ZFC n'entraîne pas la consistance de $T_1$.

    Mais aucune de ces théories n'est une théorie alternative : les bases sont les mêmes, simplement on rajoute des axiomes parce que ça nous arrange.

    Une théorie alternative, c'est une théorie qui part sur des bases radicalement différentes de celles de ZFC. Si tu veux en savoir plus je t'invite à lire les deux papiers que j'ai mentionnés ci-dessus, qui sont largement abordables.
  • Bon, certes, la plupart des théories alternatives sont mutuellement interprétables avec un fragment de ZFC, ou, pour certaines d'entre elles, avec un renforcement de ZFC. Mais c'est une autre histoire...
  • La plupart des mathématiciens s'en foutent dans quelle théorie ils travaillent, moi le premier. Ça n'a aucune importance sauf si tu vas gratter dans les coins.
  • @Héhéhé : je ne savais pas que tu étais mathématicien.

    Ceci dit tu as raison, la plupart des mathématiciens qui travaillent dans un domaine autre que TDE, logique, catégories, théorie des modèles etc s'en foutent.

    Les autres grattent peut-être dans les coins, mais cette expression n'est pas très élogieuse envers les settheorists.

    -- Vous faîtes quoi dans la vue ?
    -- Je suis chercheur en théorie des ensembles.
    -- Ah bon, et ça consiste en quoi ?
    -- A gratter dans les coins.
    -- Ah, vous faites le ménage chez une personne maniaque, c'est ça ?

    @Tous : Bien entendu, j'ai beaucoup de respect pour les femmes et hommes d'entretien, c'était juste pour énerver Héhéhé, lol.
  • Désolé je ne voulais pas être aussi méprisant avec l'expression "gratter dans les coins", je voulais juste dire qu'en faisant des maths "classiques", on reste assez loin des problèmes des fondements des mathématiques.

    C'est toujours la métaphore de l'informaticien qui ne s'occupe guère comment ses processeurs marchent, sauf si justement il va gratter dans les coins où il a besoin de savoir ce qui s'y passe !

    Quant à la remarque de savoir si je suis mathématicien ou pas, je te laisse la responsabilité de donner une définition de "mathématicien".
  • @Héhéhé : no souci, j'avais juste envie de plaisanter un peu.

    J'appelle mathématicien toute personne qui fait, ou qui a fait, de la recherche en mathématiques. Donc, je ne suis pas mathématicien au sens de ma définition... Plus précisément : je fais bien de la recherche, mais jusqu'à maintenant je n'ai jamais réussi à faire de la retrouve.
  • Je squate légèrement ce sujet, mais par rapport au lien posté plus haut par Martial : comment traduit-on en Français pure set theory et impure set theory ? Je n'ai pas connaissance d'avoir entendu des équivalents de ça durant mes études (et quelques requêtes en français ne donnent rien sur mon moteur de recherche, donc je traduis peut-être mal :-D)
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