“門前大橋下,游過一群鴨,
快來快來數一數,二四六七八,
咕嘎咕嘎,真呀真多呀,
數不清到底有多少鴨,
數不清到底有多少鴨~~~”
一首好聽的兒歌送給你們,
帶著大家重回美好的童年。
楠哥的童年不幸福,
有時候被爹打,有時候被娘打,
還有時候被爹娘男女混合雙打,
但不管怎樣,
楠哥我都清晰的記著這首兒歌
帶給我的最初的關于數的啟蒙,
也似乎是從這首兒歌開始我有了對數字的認識。
有理數
在很久很久以前,
我們的老祖先還只能用樹葉遮擋著羞羞的部分,更還不會種地,
過著群居生活,靠著狩獵為生。
每天睡醒的第一件事考慮的就是:
今天該吃什么。
咱們說‘今天吃什么’,是選擇恐懼癥犯了。
祖先們可是得拿著木棍子和石頭塊子實打實地去追動物,
不賣力氣那今天可就得挨餓了。
打到獵物之后,祖先們開始大口吃肉,
有一天一個人發現打到1頭羊和3頭羊是不一樣的,
(當然他們那時候沒有1和3的概念)
1頭羊吃不飽,3頭羊吃的撐。
慢慢地、慢慢地,
為了區分多少的不同,
人們對數逐漸有了概念。
這就是整數的來源,很富有生活氣息,
可以說整數的概念的形成絲毫不亞于人類發現火的意義。
德國數學家利奧波德·克羅內克曾說過:
“上帝創造了整數,其他一切都由人制造”。
這揭示了整數所產生的內在必然性以及自然性。
又有一天,
祖先們只打回來了1頭羊,
但是有3戶人家,
這該怎么分呢、分完了怎么記下來呢?
分數應運而生。
正是因為分割食物這樣的生活實際需要,才產生了分數。
上小學的時候,老師告訴我:
1、2、3……這種是整數,1/2、1/3、1/4這種形式的是分數。
但是我一直不明白為啥要區分整數和分數?
那時候的楠哥很單純,
也不敢說也不敢問,
只是乖乖把老師說的話都記住了。
現在明白了:
數字不是冰冷的,是活生生的,充滿煙火氣的,是勞動人民經過實踐生活發明的。
整數和分數合在一起,我們就統稱為有理數。
無限循環小數都可以表示成分數,所以它也屬于有理數。
來看一個不太嚴謹的計算:
0.6767……化成分數等于幾?
無理數
畢達哥拉斯,古希臘數學家、哲學家。
在他把數的計算運用的登峰造極、爐火純青之后,
有一天吃飽了躺在床上,望著天花板冥思:
難道我的一生就這樣了嗎?
我可是年輕有為好青年。
對,我要用數改變世界、用數解釋世界。
‘萬物皆數(整數和分數),數的元素就是萬物的元素,世界是由數組成的,世界上的一切沒有不可以用數來表示的,數本身就是世界的秩序。’
有一次在畢達哥拉斯給弟子們上課的時候,又提出了這個觀點。
一個叫作希帕索斯的愣頭青小伙子向老師提出了一個驚人的問題:
‘若正方形的邊長為1,則對角線的長不是一個有理數’。
這一發現使得畢氏學派萬分惶恐,
認為這將大大動搖他們的學術統治地位,下令立馬封鎖消息。
畢達哥拉斯的一眾子弟更是不干了,
就好像現在的腦殘粉見到自己偶像被罵了一樣。
一個個磨刀霍霍,誓要把他置于死地。
這還得了,希帕索斯你這是掘我畢氏學派的墳墓呀,
是可忍孰不可忍。
希帕索斯一看形勢不妙,
三十六計走為上,
為了逃命,被迫流亡海外。
不幸的是,在船上遇見了畢氏學派的學生,
最終被投入大海,葬身魚腹。
希帕索斯 —–發現無理數第一人
科學的發展從來不是風平浪靜、一帆風順的。
歷史注定要在曲折中前進,
但真理永遠不會被掩蓋,
即使黑夜來臨,也終將迎來光明。
后來的數學家為解決這個問題前赴后繼,
最終將實數理論建立在嚴格的科學基礎上,
正式結束了無理數被認為“無理”的時代,
無理數也正式獲得了人們的認可。
科學萬歲,真理萬歲。
不僅僅革命是要流血犧牲的,
科學也如此,
布魯諾堅持日心說、希帕索斯堅持無理數的存在,
每一次進步都是血淋淋的。
今天我們知道了無理數是存在的,
但是當時的巨大阻力誰能感受到?
像√2這種不能表示成分數的數,我們就稱之為無理數。
實數
有理數、無理數的名稱讓人費解,
聽起來好像有理數更有道理,
無理數胡攪蠻纏一樣。
實際上這只是翻譯上的失誤,
也因為這個翻譯無理數背負了一輩子的‘罵名’。
可見翻譯是多么重要。
西方稱有理數為'rational number',
rational 的意思為合理的、理性的,
中國人在翻譯的時候不加思考,偷懶了一下,就直接翻譯成了‘有理數’。
與之相對應的就叫做了‘無理數’。
事實上rational的詞根為ratio,是比例的意思,
西方人的本意是:
有理數是那些可以表示成整數的比的數,
無理數是不能表示成整數的比的數。
在此需要為無理數再次正名,
無理數真的不是沒有道理。
也有另一種說法認為:
畢氏學派掩蓋真理、陷害忠良,天理難容,
這是真正的‘無理’。
為紀念為真理獻身的希伯索斯,
所以命名為‘無理數’。
最終我們將由有理數和無理數統稱為實數。
實數的分類咱們用一張圖來表示,一目了然:
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