『创生二道,大小诸数盖由此出。
其一曰:凡数,皆合于前创二数之集,其位左者,无一大于或等于其位右者。
其二曰:甲数小于或等于乙数,当且仅当甲数之左集中无一大于或等于乙数,且乙数之右集中无一小于或等于甲数。』
『康威检视二道,连呼妙哉!此二道真妙绝!』
这两条规则并不难理解,第一条规则就是描述了数轴的有序性。
第二条规则就是戴德金分割的基本思想,用数轴上左右互斥的两个集合和来定义一个数。
每一个数本质上都是一对数集,并且这些数集中的每一个数本身也是一对数集。
“康威?”
阿基里斯低声念着这个名字。
两人之前在讨论大数的时候提到过这个名字,用于表示大数的高德纳箭头和康威链式箭号。
这人应该就是那个康威。
她继续向下看去。
『元初之数,左右皆空,康威名之曰“零”,命其为正负两界分野之符。』
『康威证得零小于或等于零,此间妙也。夜去昼来,是为零日。』
『次日又得二数,其一以零为左集,其一以零为右集,前者曰“一”,后者曰“负一”……』
这就是用前面提到的两条规则来定义数了。
知道了戴德金分割的基本思想,这种全新的规则阿基里斯看过一遍就明白了。
每一个数本质上都是一对数集。
但最初没有任何的数,唯一存在的东西就是虚无,也就是空集。
所以最初的数左右两侧都是空集,这个数就是0。
写成符号形式就是,0=(空集丨空集)。
左右皆空,空集不包含任何元素,空集与空集之间自然也就没有交集。
并且,因为不包含任何元素,所以空集是任意一个集合的子集。
这就意味着空集可以被随意地放在左侧或者右侧。
无论另一边的集合中是包含一个还是无穷多个元素,空集都一定满足这两条规则。
空集的这种性质还真是好用,集合论里的空集果然和哲学意义上一切皆无的概念完全不一样。
1=({0}丨空集)
2=({0,1}丨空集)
-1=(空集丨{0})
-2=(空集丨{-1,0})
以此类推,便可创造出一切整数。
“不,或许这些符号还可以更简单一些。”
阿基里斯突然又摇了摇头。
比较数轴上左右两个互斥集合,不需要比较集合中的每一个元素,只需要比较左集中的最大元素和右集中的最小元素。
这样的话,2=({0,1}丨空集)也可以写成2=({1}丨空集)。
每一个新的数都在旧数的边界之处创造。