把實數視作乙個有理數域上的線性空間,那麼可以構造出一組基嗎?

時間 2021-06-01 00:54:02

1樓:張駟慶

對於每個向量空間,他的Hamel 基一定存在,這個證明裡唯一的一步就是把一些linearly independent的向量排好然後用Zorn Lemma,而Zorn Lemma和選擇公理是等價的。

現在注意,在實數上當我們有了這樣一組基之後,考慮codimension是1的subspace們,這其中之一是乙個Vitali set(其實就是Vitali集的定義),我們知道Vitali set是Lebesgue不可測的,同時我記得很久以前Solovay證出來過如果不用選擇公理我們可以構造乙個ZF model such that裡面所有實數的集合都是Lebesgue可測的[1]。所以我們知道不用選擇公理的話這個Hamel基是不存在的。

[1] Solovay, Robert M. "A Model of Set-Theory in Which Every Set of Reals Is Lebesgue Measurable." The Annals of Mathematics 92.

1 (1970): 1. Web.

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