现行实数理论中存在着等式π=3.1415926……。这个等式的成立使用了无尽小数3.1415926……是一个无理数的完成了实无穷观点。布劳维尔(Brouwer)反对实无穷观点,也反对把无尽小数3.1415926……看作一个无理数的做法。他使用“以其人之道还治其人”(即承认实无穷观点及无尽小数3.1415926……是一个定数)的方法提出了一个三分律反例。
这个反例的作出是:首先将这个无尽小数展开式3.14159……中的每一个连续100个0 叫做一个“百零排”,并提出以下三种命题:
① 这个展开式中没有“百零排”;
② 这个展开式中有奇数多个“百零排”;
③ 这个展开式中有偶数多个“百零排”。
然后,根据在“实无穷观点下”可以使用排中律与矛盾律的道理,可以说:没有或有“百零排”两种情况“有且只有”一种情况出现;其中,在有“百零排”出现的情况下,再次使用排中律与矛盾律,就可以说,②、③“有且只有”一种情况出现。总起来讲,使用两次排中律与矛盾律,应当得到,①、②、③“有且只有”一种情况出现。在①出现时,令实数P等于π;在②出现时,令实数P等于3,则P小于π;在③出现时,令实数P等于4,则P大于π。 最后令Q=P-π,那么这个实数Q究竟是等于、小于或大于0的哪一种情况呢?这就是Brouwer提出的一个“实无穷观点下”无法从实质上解决的三分律反例问题。徐利治认为,在实无穷意义下,应用两次排中律可以判断这个实数Q是大于、小于或等于0的问题,但同时又从实际情况出发指出:究竟这个实数Q是大于、小于或等于0呢?这是一个无法回答的问题,因此,徐利治先生最后讲到:“看来,这还是一个不易解决的难题” “希望对布劳维尔(Brouwer)反例感兴趣的读者继续研究下去”。这说明:从实无穷观点上看,无法真正解决这个反例提出的难题。
对于这个反例,如果使用“尊重无穷是无有穷尽”的无穷观点,那么这个反例与难题就不存在了。事实上,按照“无穷是无有穷尽”的意见,无尽不循环小数3.14159……是写不到底的事物,它不能被看作是一个常数。这时,因为无尽小数3.14159……的位数是无有穷尽的事物,①、②、③都是不可判定的、不能被提出的命题。又由于排中律对不可判定问题不能使用,那么这个实数Q也就无法做出来了,这个反例与难题自然也就不存在了。
总之,π的绝对准十进小数表达式 是写不到底的事物,它不能被看作一个定数;把π看作无穷数列3.1,3.14,3.141,3.1415,3.14159,……的极限有好处,这个数列中的数就是π的近似值;近似值是研究生产实际问题是需要的。