“好了,我们的数学社团第一次活动开始了!”谢洛双手向天高高伸出,做了一个庆祝的动作,很不幸,毕生只想到了大笑的缩写(lol)。
赫尔双手支着头,饶有兴致地说“那今天从什么开始呢?”
“其实我也没什么想法。”谢洛吐了吐舌头。“要不赫尔姐给个意见。”
“我能插个嘴吗?”毕生举手,“你不是说除了我之外还有一个人吗?”
“不要在乎这些细节,要不赫尔姐给个方向。”谢洛满不在乎地一挥手。
“成吧,其实讲道理我对于学生的社团活动不想插手太多,但是到底是学生活动,我就给几个意见。”赫尔顿了顿,“第一,我们不谈新的内容,否则这就是数学课,我是教物理的,数学课就交给你们的数学老师来教吧。第二,不许谈虚的,或是太高深的,认清楚自己的单位,哥德巴赫猜想不是你们这群爱好者能染指的。第三吗,还没想到,纯粹是凑个数字的。”
“赫尔姐,为什么你的数学这么好,我听我们数学老师说密码学他们大学都不需要读。”
“我前男友是读理论数学的,哦我想到了,这一次的议题和第三点我都想到了,第三点就是所有讨论的话题必须有趣,其实吧,好多人都忘记数学的本质是一种纯逻辑的演算,换句话说,它可以认为是思维的游戏,如果游戏缺失了趣味,那多没意思?”
赫尔老师站起来,一拍桌子,说道:“今天的议题就是1+1为什么等于2.”
“你确定你不是在和我玩脑筋急转弯?”毕生一脸疑惑。
“仔细想想几乎所有的计算相关的内容都是以1+1=2为基础的。”
“等等,谢洛说得对,所有的加法的定义确实是从一加一开始的,而乘法是从加法开始的。”毕生的眉头也开始慢慢皱了起来。
“但是赫尔姐,1+1=2难道不是理所当然的吗?”
赫尔把手从下巴移开,枕到后脑,往后一靠,摆了一个舒服点的姿势:“没说到点子上,你应该说,1+1=2你应该是公理吗?”
“公理?哦,我想起来了,我记得两直线平行然后一堆角相同的就叫公理。”谢洛插嘴。
“大致没错,公理教科书上写的很清楚了,不证自得的假设叫做公理,勉强来说,1+1=2还真能叫做公理。这样太无趣了,假如1+1=3会怎么样?”
“那今天晚上我就能吃3份芝士蛋糕了。”谢洛目光呆滞,好像真有三份蛋糕等着她。
“我有个想法,”还没说完,毕生自己就笑了,“假如我让2这个数字叫做3,那1+1=3不就成了喽?等等,我还有个诗意点的说法普希金说的,玫瑰不叫玫瑰,亦不损其芳香。”
“那是罗密欧与茱丽叶里面的,你个文盲,再说了你这个不是耍流氓吗?就把名字改了改,这算,这算强行1+1=3。”谢洛嘟起嘴有点不满。
“我觉得毕生这样说倒是没问题,好,那我们现在就给0,1,2,3定义,这样毕生就不能耍流氓了。”
“成,我觉得赫尔姐这办法不错,省的毕生胡搅蛮缠。”
“感觉开始离题了,吗无所谓,赫尔姐要不你定义一下?”
其实毕生也打着自己的小九九,一来真的自己也完全不知道怎么定义,但这个话头是自己提出来的,自己什么都不说显得太浮夸,二来毕生自己实打实觉得这个和1+1=2这个话题源没半毛钱关系,三来这两次事件这个物理教师的表现确实让毕生有点吃惊,也不能说测测赫尔的深浅,这太不礼貌,单纯是觉得赫尔说这话,肯定是想说点什么。
也没多出乎毕生所料,赫尔没推辞:“行,那我就开始说了。”赫尔站了起来,走向了黑板,毕生才发现,这位女教师这么高。
“讲道理,我们要定义的是自然数,对吧?准确来说就是自然数集合。那么第一,我不知道最大的自然数是什么,但是零肯定是最小的自然数,行吧?”
见大家不反对,赫尔在黑板上写了第一个条件。
“那么我们现在有了一个自然数,但不够啊,从零开始,每一个数后面都有一个后继者,你们理解简单一点,就是这个这个数加一等于下一个数,但是这个话不能这么说,否则一加一等于二就已经在定义里面了。怎么办呢?你们函数学过了吗?”
在得到肯定回答了之后,赫尔继续了“那我假设一个函数m等于f(n),m就是n的后继者好不好?这就是第二个假设。”
“既然这样那我干脆给加法也来一个定义了吧,省的等一下毕生又来钻空子行不?”
说完,赫尔另起一列,写上了加法定义。“这个我就直接给你们吧,一,等于任意自然数m,0+m=m。二,对于任意自然数m和n,f(n)+m=f(m+n)。”
赫尔拍了拍手上的粉笔灰,“我的任务完成了,你们来证吧。”
谢洛一下子跳上了讲台,“我来证,赫尔姐既然都说这个话了,说明这些条件足够证明了。”
1 +
1
= S(0) + 1
(根据自然数的公理)
= S(0 + 1)
(根据加法定义 2)
= S(1)
(根据加法定义 1)
= 2
(根据自然数的公理)
就这样?毕生有点不敢相信站在讲台上的谢洛也半张着嘴。反倒是赫尔已经在下面鼓起了掌。
“不错,干的漂亮!”
谢洛还没有下台就开始问,“那么赫尔姐,我还是有疑问,你说的这些定义为什么可以是不证自明的?”
“问得好,所以我只敢说在我的这个体系中1+1等于2是正确的,这个不是易证可得,而是我所做的一切假设都是建立在我体系架构上,也就是更加基础的公理。”
“那有没有更加本质的证明?”
“有啊,当年罗素写过一个三十页的证明,只不过那个是通过集合论证明的。好了,天色也不早了,今天的活动就到这里了。记得社团活动报告,回头交给教导主任。”
毕生有点幸灾乐祸地说:“谢洛啊,我记得教导主任是教文科的,这个让他觉得不是在开玩笑有点难度啊。”
“对啊对啊。”赫尔又开始托腮,看戏模式全开ing。
“没事儿,”谢洛大手一挥,另一只手插腰,做了个领导人的姿势,“人民群众还是信任你的,毕生同学,你一定能圆满完成这个任务。”
毕生瞬间蒙了,“等等,这个不是让社长写的吗?”
“没事儿,我现在就禅让给你!”
这就是毕生第一天就篡位成功的故事
下面是顺便扯扯
首先要说的是,这里的自然数定义是不完整的
1. 1是自然数;
2. 每一个确定的自然数a,都有一个确定的后继数a',a'也是自然数(一个数的后继数就是紧接在这个数后面的数,例如,1的后继数是2,2的后继数是3等等);
3. 如果自然数b、c的后继数都是自然数a,那么b = c;
4. 1不是任何自然数的后继数;
5. 任意关于自然数的命题,如果证明了它对自然数1是对的,又假定它对自然数n为真时,可以证明它对n'也真,那么,命题对所有自然数都真。
这就是大名鼎鼎的皮亚若公理。
第二个是关于罗素的证明,那个证明太烦,我也就大约翻了翻,这个证明之所以出名,其中一个原因是它是罗素关于数学危机的一个雏形想法的延伸。这事太烦,还真不能在随便说说里扯完,有时间我在详细说。