少年听雨歌楼上,红烛昏罗帐.壮年听雨客舟中,江阔云低断雁叫西风. 而今听雨僧庐下,鬓已星星也! 悲欢离合总无情,一任阶前点滴到天明。

2007年5月30日星期三

关于1+1是不是等于2

下面是我发表在http://www.douban.com/group/topic/1640291/ 上的关于这个问题的争论。
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我今天重新想了一下这个问题。我觉得是这样的,问这个问题的人(不针对那位楼主,因为大家经常都可能会有这样的疑问)似乎想要了解这样一件事情:
  
  大家常常说数学是世界的基础。而似乎1+1又是数学的基础。所以,如果1+1=2这个现在看上去是正确的命题如果错误了那么世界会怎么样。
  
  我估计把那个问题完整表达出来是这个意思。
  
  那么,会怎么样呢?首先,我觉得我很怀疑1+1=2是数学的基础。这里面有这么一个问题,因为1+1=2似乎是我们一开始接受教育的时候,最先学习的数学知识,所以就很想当然得觉得这个肯定是整个数学学习、乃是是数学的基础。
  
  可问题是,1+1=2究竟是不是整个数学的基础呢?
  
  我不是数学专业的,但是我是理工科的专业,数学还是有一定的基础。所以就谈谈我的理解。各位见笑。
  
  首先,1+1=2是一个运算法则。那么是什么范围内的法则呢?这个就是问题的关键了。
  
  1+1=2当然是算数运算的法则。如果1+1<>(不等于)2,那么2+2自然也就不等于4。
  
  所以,1+1=2是整数的一个运算法则。其实,1是整数系统里面的一个生成元和单位元,而0是整数系统里面的一个零元。一个系统如果有零元、生成元、单位元,那么这个系统就可能通过这三个元素来生成整个系统里所有的元素。
  
  放在这里就是说,使用0和1,可以生成整数集合里所有的元素。当然还要定义“+”这个运算。所以,1+1,可以认为是单位元1加上生成元1,得到了整数系统中一个新的数2。
  
  好了,这里“+”法是定义的。也就是说1+1=2这个式子是定义的。完全和现实可以没有任何关系。这仅仅是整数系统中的一个定义。
  
  那么,1+1不定义为2并没有什么太大的问题,仅仅是影响了整数集合的表达罢了,也就是说整数集合可能需要新的一些定义和描述。
  
  换句话说,1+1不等与2,最直接影响的就只是整数集合。
  
  而我们生活的世界,很显然不仅仅局限于整数。大家很容易想到我们至少生活在实数的世界中,甚至复数的世界中。
  
  那么实数有没有1这样的单位元和生成元呢?答案我觉得是没有。
  
  因为实数中,不可能存在这样的数能够生成实数集合中所有的数。
  
  没有。
  
  那么,也就是说,1+1=2这个式子,在整数集合中也许有着特殊的意义,但是在实数集合中可能仅仅是一个类似于0.1+0.2=0.3这样的式子,没有任何特殊的含义。
  
  那么实数集合中1+1<>2了,那怎么办呢?
  
  最直接的方法就是,把1单独处理。这也是数学中经常使用的方法。1这个点的运算单独定义,其他的仍然按照现在的定义进行运算。   
  
  说了那么多,其实就是想说,1+1=2是否成立这个论题其实并没有太大的意义。   
  
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  当然,我的理解也是非数学专业的理解。大家的很多疑问其实完全在于对数学的不够了解。
  
  欢迎继续针对这个问题发表看法。

1 条评论:

匿名 说...

好好学代数和分析比空想重要多了,实数不是循环群,所以没有生成元,循环群最多有可数多个,因为它能和自然数集合建立起映射