- 學好數學并不難(代數卷)
- 孫亮朝
- 6字
- 2020-05-06 18:33:23
三 數系的擴充
流血的數字:0中隱藏的秘密
原來,它就是我們常用的數字0.我們日常使用的1、2、3、4這些數字,被稱作阿拉伯數字.所謂阿拉伯數字,也不是阿拉伯人發明的,而是印度人發明的,只不過后來是被阿拉伯人傳到了歐洲,才逐漸在全世界范圍內流行起來的.那么,在阿拉伯數字使用之前呢?各個國家和地區都有自己的數字,比如中國就用一橫、兩橫、三橫分別表示一、二、三,而歐洲常用的數字就是羅馬數字,他們用一豎、兩豎、三豎來表示一、二、三.但是問題在于:無論是中國數字還是印度數字里面,很早就有了0,但是羅馬數字呢?從來就沒有0的概念.他們把“0”稱作魔鬼數字,說它是魔鬼撒旦發明的.所以你就明白,那位數學家為什么會因為數字0被夾斷手指了.
不過,既然數字0很重要,為什么羅馬人沒有早一點發現0呢?為什么教皇不懲罰使用數字1、2、3的人呢?同時,我要告訴你的是,在我們中國早期的時候,雖然我們使用0,但是我們并不把0通過文字寫出來,而是用一個空白位置代替0,用一個圓圈代表0是很晚的時候才出現的.接下來我們就討論一下,0的存在有意義嗎.
你可能會說:0存在有意義啊,比如老師出了道題1-1等于幾?我一看,結果是0,于是我就什么都不寫了,那老師非罵我一頓不可.我不寫的話,老師怎么知道我的作業做沒做.可是你再仔細想想:如果世界上沒有0,老師根本就不會給你出1-1等于幾的問題了.這時候,你可能又會想到:這不僅僅是一道數學題,平時自己記賬可能遇到錢花光的時候,這時候就只能寫上一個數字0;如果什么都不寫,這賬就沒法記了.可是你再想想,也不一定沒法記啊,你可以寫一個漢字“無”.那你可能會繼續反駁我說:“0”這個字寫起來比“無”更簡單.可是你要知道,在漢字中,比“無”復雜的字有很多,比如常用的“你”“我”“他”,筆畫都很多,如果把“無”字寫成“0”字也算有意義的話,那些更常用、更復雜的文字早就應該簡化了,根本就輪不到去簡化“無”這個字.而且我們更要知道的是,世界上哪里會有完全沒有用處的東西呢?無論看起來多么蠢笨的東西,只要我們仔細找,總能發現一點點的用處;反過來說,如果任何一個有點用的東西都要保留的話,這個世界上早就被垃圾填滿了,一個東西要想被人接受,不僅僅要有用,而且用處要大于它帶來的麻煩才可以.接下來讓我們通過幾個問題看看0帶來的麻煩.
第一題:我原來有3個蘋果,又買了0個,現在有幾個蘋果?答案是3+0=3對不對?第二題:我要把蘋果分給0個小朋友,每個小朋友分3個蘋果,一共需要幾個蘋果?也很簡單3×0=0.第三題:我手里有3個蘋果,要全部分給0個小朋友,平均每個小朋友分幾個?因為在這個題目里面0要做除數了,所以結果沒有意義.那么,這個問題就有點奇怪了,如果0表示沒有的話,3+0相當于不用加,不用加結果還應該等于3;但是3×0不也相當于不用乘嗎?為什么不用加等于3,不用乘的結果卻是0呢?更奇怪的事情還在后面呢,3×0和3÷0都是在處理分蘋果的問題,為什么3×0就等于0,而3÷0就變得沒有意義了呢?3÷0為什么不能等于0呢?
現在我們要用細致入微的手法,為你揭開0的秘密,要知道0中隱藏的秘密遠遠比1+1=2大得多.那么,一個知識點存在的意義是什么?也就是說,評價一個知識點有沒有意義的標準是什么?
評價知識有沒有意義,至少要考慮三到五個方面的問題:第一,這個知識點在理論上存在的意義是什么?就是說這個知識點是怎么推導計算出來的,或者它是如何歸納總結出來的;第二,這個知識點在實際生活中有沒有具體的用途;第三,這個知識點和現有知識是不是相容的?也就是新知識和所有舊知識之間有沒有相互的矛盾沖突,是否能夠解釋和包容舊的知識;第四,這個知識點是否能夠解釋某些歷史的遺留問題;第五,這個知識點能夠對人類的未來產生哪些幫助.在最理想的條件下:一個新的知識點,必須連接理論和實際,必須面向歷史與未來,同時必須能夠和舊有的知識融洽地相處.但有時候,這五點不能全部滿足,那么它至少也要滿足其中最重要的三點:第一,從理論中產生;第二,解決實際問題;第三,面向未來.新的知識有可能暫時和舊有的知識產生矛盾,有可能暫時解決不了部分歷史遺留問題,也有可能產生一些新的問題,這些問題可以留待以后解決.只要是面向未來,能夠給我們帶來實際好處的,也可以暫時接納它.
剛才總結了評價一個新知識點是否有存在意義的五個標準,希望你在學習任何新知識的時候,按照這五個標準進行縝密的思考和鑒別,因為只有這樣才能得到真知,只有這樣掌握的知識才更加扎實、牢靠.現在,按照這個標準判斷一下0的存在有沒有意義:
首先,任何數字減去它自身都可以等于0,因此0在理論上有實際意義;其次,0可以解決在錢花完了的條件下的記賬問題,有實際用途;然而,0在處理加減乘除的時候,不能妥善地處理,尤其是0作為除數,產生了沒有任何意義的結果,可見0和舊有的知識之間是有矛盾的;最后,0能解決什么歷史問題嗎?不能!歷史上早就有了1、2、3,歷史上沒有0的時候我們也沒有遇到什么麻煩.那么,0能夠解決未來的問題嗎?這一點也是未知的,在以后記賬的時候我們可以寫0,但是也可以用文字來代替0.經過這些分析可以發現,0的存在只能滿足其中的兩個半條件:即0的存在有理論價值和實用價值.然而,0的存在與我們已知的除法產生了矛盾.所以,我認為:在1500年前的那個歷史條件下,0的存在是可有可無的,它的存在沒有必然意義,它的存在更不會推動人類文明的發展.
結論居然是0的存在可有可無!別著急,這個結論是有前提的,1500年前的0是可有可無的,并不是說現在的0沒有意義.也就在1500年前,就在歐洲人爭論0的存在有沒有意義的時候,一種比0更奇怪的數字開始流行起來了.它的出現,不僅讓商人的賺錢速度增加了10倍,更是推動了整個人類文明的發展,同時,也讓0這個數字的存在成為必然.