理论T的Fraïssé极限L中(0-)可定义元素的技术问询
你的推测真的很准!结合L的超齐次性、局部有限性以及它作为T的模型完备化的性质,我们可以明确:L中的0-可定义元素恰好就是所有由闭项表示的元素,不存在其他额外的0-可定义元素。下面具体说说为什么:
超齐次性的核心约束
超齐次结构最关键的特点是:任意两个有限子结构之间的同构,都能延拓成全结构的自同构。对于0-可定义元素来说,它必须满足一个硬性条件——在L的所有自同构下都保持不动。
假设存在一个不是闭项表示的0-可定义元素a,根据L的局部有限性,a必然属于某个有限子结构A。因为L是Fraïssé极限,它满足嵌入稠密性(K中所有有限结构都能嵌入L)和联合嵌入性。我们可以找到另一个和A同构的有限结构A',其中对应a的位置的元素b不是闭项(闭项在有限模型中的表达是一致的,而K中的有限模型不会出现额外的“非闭项可定义”元素)。
这时,超齐次性允许我们把A到A'的同构延拓成L的一个自同构σ,使得σ(a)=b。但这就和a是0-可定义的矛盾了——毕竟0-可定义元素不能被自同构映射到另一个元素。所以这样的a不可能存在。
非一致局部有限性不影响结论
你提到L是非一致局部有限的,意思是不存在统一的自然数n,让所有有限生成子结构的大小都不超过n。不过这个性质并不会推翻上面的结论:它只是说明有限生成子结构的大小可以任意大,但每个元素依然被某个有限子结构包含,而我们的论证只需要这一点,和子结构的大小有没有上界无关。
模型完备化的辅助佐证
L是T的模型完备化,意味着L是模型完全的——任何嵌入L的与L初等等价的模型,都是初等嵌入。这个性质保证了L的可定义性不会超出T的有限模型能表达的范围:闭项是所有T的有限模型都能一致表示的元素,而如果存在非闭项的0-可定义元素,在T的某些有限模型里根本找不到对应的元素,这就和模型完备化的性质冲突了。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Pteromys

