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发表于 2009-5-14 05:28
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数学是什么?
[这个贴子最后由elimqiu在 2009/05/14 02:43pm 第 1 次编辑]
【聚会之朋友数原则】
命题1:在任何一个聚会中,至少有两个与会者,他们各自在该聚会中的朋友的个数相等。
证明:设给定聚会共有n ( >=2) 个与会者。取n个房间,给他们编号为 0,1,...,(n-1).让在该聚会中有k个朋友的与会者(们)去第k号房间‘集合’(这里的‘集合’是动词)。我们排除各人是自己的朋友这种理解,那么对每个与会者来说,朋友数不会超过n-1.于是每个与会者必有属于他(她)的集合房间。现在我们只要指出“这n个房间中必有某房间,在其中的与会者人数大于1”
因为朋友关系的对称性(若A是B的朋友,则B是A的朋友),所以0号房间与(n-1)号房间不会同时有与会者。这说明全部n个与会者将出现在最多 n-1 个房间中。根据‘鸽笼原理’或‘抽屉原则’或 Dirichlet';s Box Principle, 至少有一间房间持有多于一个与会者。于是他们各自在聚会中拥有相同的朋友数。
原谅我用较罗嗦的方式陈述了一个相当通俗的道理及其相当非形式化的证明。之所以给出这个例子,是要给大家有点现代数学的特性和应用的感性认识。
(A)首先,这里的聚会并没有时间地点人数内容的限制。不管是革命的还是反革命的会议都适用...这是数学的普适性。其实上述命题的纯数学的形式要抽象,普适得多:
命题0: 对任一具有某对称关系R的有限集S,若|S| >=2, 则必有S的相异元素x,y,他们在关系R下的原象的基数相等。
由命题0,我们可以很容易得出如下命题:在任意秩大于1的有限图中,至少有两点同秩。
注意这里的图不是小孩尿床所画的图,也不是任何绘画。这里的图是图论中的图。不要想当然。
这里的普适性,超越性来自抽象性,这种抽象性的极端形式是以集合,关系等方式表达的。
世俗化的实践在这里没有地位。虽然世俗化的实践可以得益于这里的知识,也可能给得到这里的知识以启发,甚至灵感。但是这里的知识毕竟是扬弃了世俗实践的东西。也是世俗实践永远无法检验的东西。
(B)其次,注意到命题0 的内容不是数的代数性质,不是普通意义上的几何(形)性质, 甚至不是具体的计数(量的确定)。命题基本上只肯定了一种量的相等的存在性。但是这种存在性可以有许多理论的和实践的运用。
(C)命题是对非有限的个案的完成了的断言。这表明有限的人在有限的时间里可以对无限的时空事件做出某种完成了的论断。希望注意到这对认识论,哲学的意义!
(D)最后,命题的证明虽然可以在几乎是比喻的水平上进行,但是严格的论证一定不依赖于直观而是基于已有的公理,定理。这保证了可行的严格性的极致。
盼望在这个水平上好好探讨一下‘数学是什么’的问题。
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