对于所有 ,存在一个
,使得古德斯坦序列的第
项 古德斯坦序列
。换句话说,每个 古德斯坦序列 都收敛到 0。
古德斯坦定理的秘密在于,遗传表示 的 在基数
中模仿了小于某个数的序数的序数表示法。对于这样的序数,基数递增操作保持序数不变,而减一操作则减小序数。但这些序数是良序的,这使我们能够得出结论,古德斯坦序列最终收敛到零。
令人惊讶的是,Paris 和 Kirby 在 1982 年证明了古德斯坦定理在普通的 皮亚诺算术 中是不可证明的(Borwein 和 Bailey 2003,第 35 页)。