第293章 千金争舍,传流一字(1/2)
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朱翊钧心不在焉地将主动缠到鱼钩上的草鞋解下,重新扔进湖中。
他咂摸着刘顿开的一番话,心中难得有些自惭形秽,后悔没有及时接见这几位学者。
这才是大明朝真正的栋梁之材啊!
早知道哥几个思考的问题如此深入,朱翊钧就应该纳头便拜,哪里还敢拿架子,偷偷跑来钓鱼?
将数字分门别类,听起来简单,但这就涉及到集合;
涉及到集合,就必然需要给每个集进行定义;
一旦开始定义,就会发现许许多多不被定义的脏东西,这里不是骂人,而是指2这一类不可度量的数字。
?2是什么?
这是一个非常经典的问题,古今中外许许多多有识之士,都有幸窥见过它的轮廓,甚至做出了尝试,但无一例外,都在山腰折返。
毕达哥拉斯学派率先窥见,因它除之不尽,大大地破坏了数学的美感,于是便将它开除出“数”的籍贯,传还顺带把提出问题的人扔进了海里。
《几何原本》试图正视,却无法将其定义,费尽周折,在通过比例论正,将其纳入几何的范畴后,意犹未尽地收手。
《九章算术》中的先贤紧随其后,也只能遗憾地留下一句“若开之不尽者,为不可开”退而求其次,将其算法化、近似化、实用化。
它到底是个什么东西?
两千年里,没有人能想明白。
偏偏这又是房间里的大象,但凡想打好数学的地基,就绝对无法忽视它。
朱翊钧知道,总有一天,把2开到十二次方根的朱载堉,一定会忍不住思考这个问题。
但他没想到,刘顿开会突然告诉自己,证明了2不是分数。
完全出人意料,猝不及防。
“刘学者怎么偶然证明的呢?”
朱翊钧真的很好奇,好奇到连鱼竿都扔在了一边,真心请教。
因为,他虽然知道这部分常识,却也是知其然不知其所以然,半懂不懂,原来还能证明?
刘顿开见皇帝郑重其事,不免又紧张上了。他双手揪住衣襟,手指反复缠绕,局促道:“那俺……微臣就献丑了。”
“我们注意到,若一个整数的平方是偶数,则这个整数本身一定是偶数。”
注意力还是那么惊人,朱翊钧忍不住腹诽一句。
不过这个引理很容易就能得出,都没必要确认。
“俺先假设?2可以用分数表示,那么一定存在,最简的分数甲/乙=?2。”
刘顿开一起证明过程,突然也不紧张了,对着皇帝就滔滔不绝地解释了起来:“两边同时平方。”
“得到甲2=2*乙2,易见,甲的平方是偶数,可推出,甲是偶数。”
“而显然,乙也是偶数……”
朱翊钧连忙打断:“等会,前面我懂了,那最后怎么得出乙也是偶数的?”
坏了。
数学不会欺骗你,不会就是不会,哪怕回到古代都不会。
刘顿开闻言,本能眉头一皱。
眼看他就要把课堂的习惯带到皇帝面前时,程大位连忙插话:“陛下,甲是偶数,可以表示为2*丙,则有甲2=4*丙2。”
“再代入甲2=2*乙2,可知4*丙2=2*乙2,乙显然也是偶数。”
朱翊钧一拍大腿:“哦!原来如此!”
刘顿开和朱载堉对视一眼,神情有些古怪,皇帝怎么感觉笨笨的?
这还怎么找皇帝拿主意?
刘顿开心怀忧虑地摇了摇头,继续把证明完:“既然甲乙都是偶数,那么显然就不是最简的分数。”
“这便与最初的‘存在性假设’相矛盾。”
“既然矛盾,那便明不存在这样能表示?2的分数。”
“陛下听懂了么?”
朱翊钧当然听懂了,听懂之后再度找回自信。
他意犹未尽地点了点头,评头论足道:“这不挺简单嘛,怎么没有前人想到过?”
感觉就纯学计算,也就他刚刚没反应过来,给他几天想想,保证一气呵成。
怎么就让人束手无策两千年呢?
朱载堉闻言,突然起身,朝皇帝郑重其事一拜。
“陛下传道逻辑学,使千年迷雾一朝昏镜重磨,拨云见日,如此恩泽四海,功昭日月,微臣替天下术者拜谢万一。”
见状,程大位与刘顿开也仓促起身,朝皇帝躬身一拜。
“陛下功绩,彪炳千秋!”
“陛下功绩,彪炳千秋!”
朱翊钧一愣,旋即动容。
饶是他见惯了天下最大的场面,此时竟也嗫嚅无言,手足失措。
他几乎立刻便醒悟朱载堉表达的意思。
这一番证明下来,计算过程格外的简单,所以,难点并不在此,而是在于从逻辑学中脱胎的反证法!
简简单单的“既然矛盾,便证明不存在”几个字,是历朝历代的聪明人都无法想象的新天地。
这是新的工具,新的方法。
刘顿开看似只是微微伸手,就轻易摘下了一颗汁水饱满的数学果实,实际上,正是因为他站在逻辑学这座山丘之上,才能如此唾手可得。
“闻道有先后,达者为师。”
朱翊钧亲手将几人扶了起来,报以肃然:“你们的智识与功德远超于我,快快请起。”
他算是知道,为什么这几人一边视他如笨猪,一边又不远万里前来向笨猪请教了。
想通此节,朱翊钧定定看着刘顿开:“所以,刘学者不是已经得证了么?莫非还有疑问?”
刘顿开闻言,支支吾吾道:“就是因为证了,俺才不知道这一类不可度量之数,应该如何分门别类。”
“俺没有在《九章算术》中找到定义,《几何原本》中也没到。”
“只好来请教陛下。”
是请教,其实就是将最后一步的定义权,主动交给了皇帝。
如果是单纯的数学行为,刘顿开作为第一发现人,当然有重新定义的权力,分门别类更是顺理成章。
奈何混迹在朝廷里,得先给皇帝敬酒。
好在,皇帝笨是笨了点,但总归是开道之人,放低些姿态,几人心中也不排斥。
朱翊钧却不接这个话茬,看向朱载堉:“我不是将此事全权交给了皇叔?”
涉及到世界真正的进步,他也没了钓鱼的心思,招了招手,示意几人边走边走。
朱载堉亦步亦趋跟在皇帝身后。“陛下,微臣自身难保,哪还能指点他人。”
他半真半假,苦笑着开口:“刘学者有刘学者的疑惑,臣自然也有臣的疑惑。”
为了执行皇帝分门别类的任务,众人在将数字集合化的过程中,遇到许多前所未见的问题。
刘顿开不例外,朱载堉当然也不例外。
若非如此,怎么会一股脑都来找皇帝?
“皇叔天纵奇才,能遇到什么麻烦?”
朱翊钧既是故意撇下请示的刘顿开,也是真心好奇。
朱载堉闻言,长长叹了一口气,幽幽道:“陛下,臣发现一个窟窿。”
皇叔哥到底是宗室,话继承了老朱家爱打哑谜的习惯。
朱翊钧很给面子地追问道:“窟窿?”
有人捧场,朱载堉很是受用,不自觉地压低声音道:“刘学者的问题,是在将数对应为分数时发现的,臣遇到问题,则是将分数对应为数时发现了。”
“就是1/3这个数,将其化为数后,便可写作0.3的3循环。”
“在一次计算中,臣习惯性地对二者同时进行了乘法计算。”
“臣竟然偶然地发现……”
着,他用一种惊恐的神色环顾众人。
朱翊钧连忙追问:“偶然发现了什么?”
他已经隐约猜到朱载堉想什么了。
如果是这样的话,那确实是一个窟窿,而不是像刘顿开一样,产生了新的理论。
不过即便如此,他还是十分配合皇叔卖的关子,脸上满是期待。
只听朱载堉以一种难以置信的语气,骇然道:“0.9的9循环,竟然就等于1!”
此言一出,震惊四座。
什么!
这太令人震惊了!
朱翊钧努力配合着皇叔营造出来的震惊情绪,猛地顿住脚步,猛地用荒唐的眼神看向朱载堉。
嗯,实际上嘛,情绪一般。
因为皇叔并没有发现什么惊人的数学规律,也没有走上正确道路。
恰恰相反,朱载堉的过程,忽视了极为重要的东西。
他在实数、极限、无限数运算尚未严格定义时,直接把0.3的3循环当作可做乘法的“数”,这是未定义运算。
事实上,即便定义了,无论是级数还是数组还是极限等等,都是数在实数域内的完备定义,直接用数的实数定义来进行计算,也是一种循环论证。
不过朱翊钧倒也不急,错误,正是完善相对真理的必经之路。
朱翊钧做出一副沉吟许久的模样,等皇叔稍微平复过后,才佯作犹豫道:“皇叔为什么觉得,0.3的3循环,可以直接用作乘法计算?”
朱载堉一愣:“加减乘除,这不是自然而然的事么?”
朱翊钧叹了一口气。
他交代的任务本身就不是短期内可以完成的任务,遇到一点完全不能理解的事情,实在再正常不过了。
就像眼前朱载堉遇到的问题一样,这当然不是自然而然的事情。
将“数”分门别类,其实是一个良定的过程。
就像柯西完备化是把度量空间中的柯西列按“差趋于零”划分等价类,以补全极限的构造。
因此,这条从有理数到实数的定义路线,讨论朱载堉的问题就离不开极限。
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