微積分是現代數學大廈的大門廳

2021-07-03 08:14:55 字數 870 閱讀 7639

大家知道,進入大廈必須首先跨入大廈的門廳,別無他途。空集

ø是數學大廈的看門人。任何進入數學大廈的人必須與空集「打招呼」。空集

ø裡面沒有任何元素,所以,空集

ø也可表示為

{}(集合的數學符號

),裡面什麼元素也沒有。

在現代數學中,數字

0一般定義為空集

ø。雖然空集

{}本身不是數字

0。由此,數字

1定義為

,數字2

定義為}

,......

我們注意:集合的

包含關係ø⊆

表示自然數的順序關係

0< 1

,.......

康托爾認為,所有的自然數仍然構成乙個集合

n,對此,哲學家維根斯坦堅決反對,認為集合

n沒有任何數學意義。但是,後來人接受了康托爾的思想,接受了

n也是乙個確定的集合,並且由此集合

n完美地定義出有理數系q。

康托爾考慮有理數序列

,n=1,2,3,......

他認為,乙個「柯西收斂」的有理數列

對應到乙個實數

a,從此,建立起實數系

r。如果把「柯西收斂」的序列利用所謂「超濾器」再加以細分下去,就得到所謂的「超實數」

*r了。這種數系「細分」的觀念是由袁萌本人在上世紀七十年代首先提出的。

有了兩套實數系,但是我們只有一套微積分。在現代數學大廈裡面,任何數學分支都離不開微積分(的成果)。微積分「文盲」就是現代數學文盲!

說明:什麼是「柯西收斂」,什麼是法國布林巴基學派的「超濾器」(

filter

),這都是技術細節問題,不妨礙「科普」理解。

袁萌 6月17

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