数的性质的一个悖论——一个明显的矛盾。
所以你从来就知道我的搜寻将是徒劳。
就你的目标来说是徒劳,但从旁的意义来说又不是徒劳。我并不想让你做无谓的游戏。很多人都坚信,无论多么难于寻找,一定存在着平方准确等于2的分数,你不是第一个这样想的人。此外,我还希望你能亲身经历探索和研究,体验自己独立发现的乐趣。
我必须集中精神想一想。我不否认单位正方形的对角线有一个长度。事实上,这个长度显然大于1个单位,而且据我们所知,小于1.5个单位。你又告诉我,这条对角线的长度不能表示为一个单位加上一个单位的分数倍。
完全正确。虽然对商业界来说,有理数完全够用了,但有理数却不能承担精确度量单位正方形对角线长度的任务。一个有理数,无论它多么接近于这个长度,却始终存在着误差,这个误差可能非常小,但永远不会消失。古人这样描述这种情形:正方形的对角线与正方形的一条边不可公度。
因此,如果我们坚持认为所有的数就是我们所熟悉的数,也就是有理数的话,我们就不得不说,没有一个数能表示这条对角线的长度,或者说没有一个数的平方是2。是的。但我们为什么把自己限制在这种观点之中呢?这看来很自然。
也许是这样,不过,这种想法看来自然,是因为大多数人的经验仅限于处理有理数。但正如你所说,如果我们坚持认为有理数是唯一类型的数,我们就得准备生活在这样一个世界里,在这里,有些长度不可度量,而有些数没有平方根。
因此我们必须接受其他类型的数的存在。
对数学家而言,为了证明精确地等于单位正方形对角线长度的分数不存在,就必须扩充数的构成的概念。
展开