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1+1=2 的正確解釋
不要小看這個公式,1+1=2登上科學界‘最偉大公式’之一。
有不少人都可能曾經問過"為何1+1=2?"這個看似多餘(!?)的問題。現在我嘗試向有興趣的網友簡單介紹一下怎樣在公理集合論的框架內証明 "1+1=2& quot; 這句對絕大多數人來說都"顛撲不破"的數學述句。首先,大家要知道在集合論的脈絡中我們討論的對象是各式各樣的集合(或類 (class),它們和集合的分別在此不贅),故此我們經常碰到的自然數在這裡也是以集合(或類)來定義。例如我們可用以下的方式界定0,1和2(eg. qv. Quine, Mathematical Logic, Revised Ed., Ch. 6, §43-44):
0 := {x: x ={y: ~(y = y)}}
1 := {x: y(yεx.&.x\{y}ε0)}
2 := {x: y(yεx.&.x\{y}ε1)}
〔比如說,如果我們從某個屬於1這個類的分子拿去一個元素的話,那麼該分子便會變成0的分子。換言之,1就是由所有只有一個元素的類組成的類。〕
現在我們一般採用主要由 von Neumann 引入的方法來界定自然數。例如:
0:= Λ, 1:= {Λ} = {0} =0∪{0},
2:= {Λ,{Λ}} = {0,1} = 1∪{1}
[Λ為空集]
一般來說,如果我們已經構作集n, 那麼它的後繼元(successor) n* 就界定為n∪{n}。
在一般的集合論公理系統中(如ZFC)中有一條公理保證這個構作過程能不斷地延續下去,並且所有由這構作方法得到的集合能構成一個集合,這條公理稱為無窮公理(Axiom of Infinity)(當然我們假定了其他一些公理(如並集公理)已經建立。
〔注:無窮公理是一些所謂非邏輯的公理。正是這些公理使得以Russell 為代表的邏輯主義學派的某些主張在最嚴格的意義下不能實現。〕
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