大明郡主被直播后成了举国团宠

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第336章 零、〇

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主播说道:【我国古代,早期的数学主要应用在土地测量、贸易以及历法编排中。

例如,商代的甲骨文中就留下了一些关于土地分割和计数的记录。

这时候,古人更关心的是“有”与“没有”的具体实用问题,而零这一抽象数值并未引起足够的关注。

甲骨文中简明直观的符号也限制了更为复杂概念的表达和发展,零这一概念也就不易被引入。】

【到了春秋战国时期,我国数学开始逐渐系统化,涌现了像《周髀算经》这样的经典之作,书中详细记载了各类天文和几何计算方法。

然而,在这些应用性较强的工作中,数学家们依然没有引入零这一概念。

其原因在于,当时的数学仍以实用为导向,计算常常直接与天文、农业等实际工作联系在一起,缺乏对纯粹抽象概念的深入思考。】

【直到宋朝,秦九韶在《数书九章》中提出了一系列新的数学思想,并间接触及了零的概念。

例如,他提出了“有如无有”,这一说法虽然不是直接表示零,但暗示了对“无”的一些初步思考。

这个微妙的认知转变,显示出我国古代数学家们开始逐步接触和理解更为抽象的概念。】

【在古代,是有“零”这个汉字的,但“零”最早是代表雨点从空中缓缓零落,其意义表达的是零零散散,比如“孤零零”、“零碎”,或是草木花叶掉落的“凋零”。】

【这些零的含义与数字无关,没有“一减一等于零,零加零还是零”的意思。】

【与1、2、3这些“自然”的数字不同,零不是数数数出来的。】

【零的困难不在于它的数学运算——那些是后来的事。】

【零最初的困难是哲学性的:承认“无”可以是一个“有”——承认缺席本身也是一种存在的方式——需要一个文明在抽象思维上的一次重大跃迁。大多数古代文明没有完成这一跃迁。有些甚至主动拒绝了它。】

【这不是一个关于计算的故事。这是一个关于人类如何逐渐学会思考“无”的故事。】

【公元628年,在印度西北部的拉贾斯坦邦,数学家兼天文学家婆罗摩笈多完成了他的着作《婆罗摩修正体系》。

在这部以梵文诗歌体写成的天文学巨着的第18章中,婆罗摩笈多首次将零作为一个完整的数字来对待,并给出了零的运算规则:】

【“正数加零等于正数,负数加零等于负数,零加零等于零……正数减零等于正数,零减正数等于负数,零减负数等于正数,零减零等于零……”】

【印度人将零称为“?unya”——意为“空”或“虚空”,这个梵文词后来通过阿拉伯语传入欧洲。】

【印度哲学传统中,“空”(?unyatā)是佛教和印度教思想的一个核心概念——万物的本质是空,而空本身也是一种存在的方式。

这种将“无”视为某种可以言说和思考之物的哲学框架,为数学上零的诞生提供了文化土壤。】

【相比之下,继承了亚里士多德“自然厌恶真空”思想的西方文明,在文化本能上就抗拒将“无”定义为一个合法的数学对象。】

【如果说零的历史是一个关于克服哲学障碍的故事,那么零的数学性质就是一个关于“麻烦制造者”的故事。在所有数字中,零引发的问题可能是最多的。】

【在加法群中,零是“单位元”——任何数加上零等于自身:a

0 = a。这个看似平庸的性质是一个极为深刻的数学结构的定义性要件。】

【在乘法中,零扮演的是另一个角色——它是“零因子”:任何数乘以零等于零:ax 0 = 0。这意味着在乘法意义上,零是一个“吸收元”——它将一切吞噬为自身。】

【最有名的数学禁忌——不能用零做除数——经常被当作一条死记硬背的规则教给小学生。但它背后是一个真实而深刻的数学原因。】

【如果允许除以零,定义a÷ 0 = c,那么根据除法的逆运算性质,必须有cx 0 = a。但任何数乘以零等于零,所以a必须为零。

乍看之下,似乎只有0÷ 0可以通过这种方式定义。

但问题在于:如果0÷ 0 = c,那么cx 0 = 0对任何c都成立。也就是说,0÷ 0可以是任何数——它不是无解,而是解太多。】

【如果说除以零是数学中清晰的无定义,那么0的0次幂——0?——就是一个真正的争议。这个争议从欧拉时代一直延续到今天。】

【两种数学直觉在相互冲突:一方面,任何非零数的0次幂等于1(由a?= a???= a?/a?= 1推出,a≠ 0时有效);另一方面,0的任何正数次幂等于0。那么0?应该等于1还是0?还是应该干脆不定义?】

【当代数学界的通行做法是:在离散数学(组合学、集合论、数论)中约定0?= 1,在分析学中则将其视为不定式。IEEE浮点数标准也将pow(0.0, 0.0)定义为1.0。】

【零再次证明了它“麻烦制造者”的身份——同一个数字,在不同的数学语境中需要不同的处置方式。】

【华夏数学传统是独立于印度-阿拉伯数字体系发展出零的概念的。华夏的“〇”符号和印度的“0”殊途同归,各自独立地从占位符演化为数字符号。】

【十三世纪以后,随着元代与伊斯兰世界的广泛交流,印度-阿拉伯数学(包括其零符号)也传入了华夏,但华夏的“〇”符号一直保留至今,在现代汉字数字书写中仍然使用,如“二〇二六年”。】

【零的意义超越了数学。】

【它是人类抽象思维的一个标志性成就——证明了我们的心智有能力将“缺席”转化为一个可以被操作的实体。】

【一个文明是否发明了零,不仅仅衡量其数学的成熟度,也在某种程度上衡量了该文明抽象思维的疆界。】

众人都听懵了。

最后恍恍惚惚——一个零有那么重要?

成了证明行不行的问题。

那必须行啊!

朱棣心想也证明了交流的重要性,大家相互取长补短。

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