作者llrabel (不屈不挠)
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标题Re: [其他] 为甚麽 1+1=2 要证明
时间Wed Dec 18 15:50:25 2019
※ 引述《china2025 ()》之铭言:
: 我不晓得有没有po错版
: 因为也许它是个哲学问题
: 但是我看它像是数学
: 所以来数学版问一下~
: 就是
: 1+1=2 为甚麽需要证明呢
: 谢谢
突然听到 1+1=2 要证明,的确是有点没头没脑的。要理解这件事,
就要知道数学的理想是
「所有宣称的事情(定理),都能从有限多条基本假设(公设)出发,
用逻辑推得,而不依靠直觉判断。」
只有「公设」(axiom,也翻成「公理」)是我们决定不再证明的基本假设,
其他都要证明。要强调的一点是,公设是「决定」的,
因此只要我们高兴 (并且在逻辑上不产生矛盾),我们也可以考虑不同的公设。
从某个角度来说,数学就是探讨「从一组给定的公设,能推导出什麽」的学问。
对於 1+1=2,一般人之所以会觉得它需要证明是莫名其妙,是因为它太简单了。
但对数学家来说,简单跟不用证明是两回事。只要它没有被当成公设,就要证明。
所以,重点其实不在於它要证明,而是我们想把它放在什麽样的公设之上来证明。
一般来说,它是被视为正整数系统里的一个事实。
而正整数系统就我的印象有两种建立方式 (可能有不止两种,只是我只听过两种)。
搜寻了一下....一种就是在推文中提到的,
由 Peano 提出的方法 (搜寻 Peano axioms):直接「假设存在一个集合,
称为正整数集,满足blahblah...(就是一堆公设)」。
然後定义 “+” (以及其他运算) 是什麽意思。
另外一种方法,对外行人来说更深奥,直接用集合论的语言来构造正整数系,
也就是说背後的公设就直接采用集合论的公设。
可以搜寻 Set-theoretic definition of natural numbers。
无论采用哪一种,只要决定好了,证明 1+1=2 就是一个「明确的习题」。
如果没有讲清楚,直接叫人证明 1+1=2,没人知道要干什麽。
最後应该要说一下,数学家去证明 1+1=2 这种显然得不得了的事,
绝对没有质疑它的意思。没有人敢质疑它。反之,是把这个「一定要对」的事,
当成对自己的测试。为了完成开头所提到的理想,
数学家必须挑战自己能不能从逻辑上构造出一个系统,里面包含这件事。
数学家在意的是怎麽建构系统,而不是 1+1=2 的正确性。
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1F:推 AntiForm : 推 12/18 18:36
2F:→ recorriendo : 讨论这个不是都要提到本版置顶文吗XD 12/18 19:17
3F:→ yhliu : 其实置顶文那一篇长文, 是从 0, 1, 2...等 "自然数" 03/17 08:23
4F:→ yhliu : 的构建开始, 经自然数集的定义, 加法的定义, 最後才 03/17 08:25
5F:→ yhliu : 到 1+1=2 的证明. 当加法定义了以後, 1+1=2 已经很 03/17 08:26
6F:→ yhliu : 容易就能证明了. 03/17 08:27