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负数的概念

负数的概念很复杂,因为正数已经足够复杂了。我们知道,正数源于我们意识到不同物体的集合之间存在可类比性,从而将其演化成一个抽象的概念。但是负数不可能来自实物间的类比,我们不会看到“负物体”,也不能数出-2个草莓、-2根香蕉,更不会说“啊哈,这些物体集合的共性就是-2的概念”。

但的确有一些标准的方法能让我们理解负数的概念,方法之一是改变方向。如果向前走10步,再向后退10步,你就回到了起点。这两个不同的方向互相抵消,于是我们就可以称后退的方向为“负”。这是一个合乎直觉的实例,却不那么合乎逻辑(当然它也并不违背逻辑),也不大容易转移到其他负数的概念上。我们怎么才能理解-10个其他东西,比如-10个苹果,或者-10磅

另一种方法是通过“债”的概念来理解负数。如果你欠某人10英镑,那就说明你不但没有10英镑,更糟糕的是你实际上还少了10英镑。但这也是一个颇为抽象的概念,孩子们从不会亏欠某人什么东西,他们很难理解这些。你要么有一块饼干,要么没有,欠朋友一块饼干究竟是什么意思?

或许可以这样说,你需要从什么地方找到一块饼干,然后把它送给你的朋友。通常情况下如果有人给你一块饼干,你就拥有了一块饼干。但是欠朋友一块饼干的意思是,即使有人给你一块饼干,你也有道德上的义务把这块饼干送给你的朋友,最终你自己一块饼干都没有。

把道德义务放在与数字有关的讨论中或许有点儿奇怪,但这表明,负数,即使是负整数,也是一个极其艰深的概念,我们必须承认这一点。它要比正整数的概念更抽象,因为正整数至少是某些实体物的抽象演绎,而负整数是把本已抽象的概念进一步抽象化。这个时候你可能已经高举双手投降了,但我欣慰地发现,我们的大脑完全有能力处理这些概念。随着我们的成长,我们越来越有能力应对一些假设的场景,只要我们能充分运用想象力在一个非现实的世界中遨游。这有点儿像魔幻现实主义,也就是超越“虚构”的一个想象级别。虚构是一种基于真实世界的想象,但魔幻现实主义是一种基于现实世界想象版本的想象,在这个场景中,出现略有不同的事物是可能的。而“幻想”或许更进一步,它所想象出的场景基于一个并非以真实世界为蓝本的想象版本,更具天马行空的意味。

我觉得一个很有趣的现象是,我们的怀疑似乎只能推进到这个程度。有一些书(我还是不说出书名,以免剧透),其全部内容都是书中的某个人物虚构出来的故事。有人对结尾的大反转深感不安,称不可能有人杜撰出如此完整的虚构故事情节。但这本书实际上就是一个作家虚构的作品,读者显然能接受某个真实的人物创作出一部长篇虚构故事的事实,却不能接受书中一个虚构的人物也能做同样的事。

每个人对虚构故事里的情节都有不同的接受程度,对数学中的抽象概念也有不同的接受程度。有的人喜欢非虚构类作品,有的人喜欢虚构类作品,但不喜欢魔幻现实主义。我个人更喜欢魔幻现实主义,但不喜欢幻想。然而我热爱数学的抽象概念,不仅能接受,而且喜欢并欣赏它。我热爱它自身的存在,更欣赏它所能达成的目的。抽象数学包含了对现实的想象和假设,有时还会把各类假设多次叠加,但都是为了照亮现实。负数从某种程度上说是数学家虚构出来的概念,它包含了日常生活中的各类场景,但并不是直截了当的计数。前进和后退或许与债务截然不同,但是如果我们运用更加抽象的想象力,或许就可以看到其中的联系,就像我们在前面章节里为不同事物寻找关联性一样。

在前进和后退的例子里,我们说如果前进10步再后退10步,我们就回到了出发点。在债务的例子里,我们说如果欠朋友10块饼干,即使有人给我们10块饼干,我们还是没有饼干,因为我们不得不把10块饼干给我们的朋友。这两个例子都涉及“归零”的概念。因此,要想理解负数,我们先要理解“零”。 mGCHKf3fwmElM/GeEZJXLEapInkcpaOyXeR5paNhMkTtTkvIe9n0zumO9qm5SC+4

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