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一個有思想的人

第六章 上大學(xué)時(shí)的困惑

一個有思想的人 肖演東 2157 2020-06-19 11:21:14

  高中的室友們都以為李一上大學(xué)會選擇哲學(xué)專業(yè),但是他卻選擇了經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)。一直以來,李一覺得讀哲學(xué)書只是一種愛好,而讀經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)則是為了能為社會做些有用的事。

  上大學(xué)時(shí),給李一留下深刻印象的其中一門必修課是微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)課。講授這門課的老師在國外獲得經(jīng)濟(jì)學(xué)博士學(xué)位,并在國外當(dāng)了兩年講師。他的課很受歡迎,除了經(jīng)濟(jì)系的學(xué)生,其他系的一些學(xué)生也來聽課。

  這天,老師在課上講到了需求曲線。

  “我們用橫坐標(biāo)表示需求量,用縱坐標(biāo)表示價(jià)格。假定其他條件不變,價(jià)格下降,需求量上升。所以,需求曲線是向右下方傾斜的?!崩蠋熞贿呌庙懥恋穆曇粽f著,一邊拿著白板筆在白板上畫圖。

  李一和其他學(xué)生都專心地聽著。

  “當(dāng)價(jià)格之外的因素發(fā)生變動時(shí),需求曲線會整體地向左或向右移動?!崩蠋熃又f。

  “為什么是這樣的呢?”這讓李一感到困惑,但是他沒有在課堂上提問。

  下課后,李一走到老師面前,有些遲疑地問:“老師,為什么價(jià)格之外的因素發(fā)生變動,需求曲線就一定會整體向左或向右移動呢?”

  老師以為李一沒聽懂課上的內(nèi)容,又重復(fù)講解了一遍:“價(jià)格變動引起相應(yīng)的需求量沿著需求曲線變動,而價(jià)格之外的因素引起每一價(jià)格所對應(yīng)的需求量一起向左或向右移動?!?p>  “哦?!崩钜凰坪鯖]弄清楚自己到底是哪里有疑問,但是他感覺老師剛才的說法不嚴(yán)謹(jǐn)。所謂的天賦,有時(shí)就只是一種超乎多數(shù)人的直覺。在多數(shù)人看來正確無誤的論斷,那些有天賦的人卻能敏感地覺察到其中的不足。

  不過,在整個大學(xué)階段,除了這次提問,李一都沒有去弄清楚自己的疑問到底是什么。直到若干年后的一天,李一又想起這個問題時(shí),他嘗試著給出“當(dāng)價(jià)格之外的因素發(fā)生變動時(shí),需求曲線會整體地向左或向右移動?!边@句話的一個嚴(yán)格的證明。出乎意料的是,他發(fā)現(xiàn)這句話并不是一般成立的。這正是他當(dāng)年的疑問所在。

  上大學(xué)期間,除了上必修課,李一很積極地去聽那些自己感興趣的選修課,比如數(shù)學(xué)欣賞課、先秦諸子經(jīng)典選讀課、美學(xué)概論課等。上這些選修課給李一帶來了許多愉快的體驗(yàn)。

  在數(shù)學(xué)欣賞課上,老師提到了許多在《數(shù)學(xué):確定性的喪失》這本書中有寫到的內(nèi)容。這門課給李一留下比較深印象的是關(guān)于康托爾的集合論的那節(jié)課。在這節(jié)課上,老師先介紹了康托爾所定義的一系列無窮基數(shù),比如阿列夫零、阿列夫一、阿列夫二等。接著,老師演示如何證明自然數(shù)集和實(shí)數(shù)集不能構(gòu)成一一對應(yīng)以及自然數(shù)集和自然數(shù)集的冪集不能構(gòu)成一一對應(yīng)。再接著,老師提到了連續(xù)統(tǒng)假設(shè)以及如何證明一些跟集合論相關(guān)的數(shù)學(xué)命題,比如代數(shù)數(shù)有可數(shù)無窮多個等。

  李一對康托爾的集合論中那些反直觀的論斷感到十分困惑,比方說,集合論中認(rèn)為正整數(shù)集{1,2,3,4,5,…}能和正偶數(shù)集{2,4,6,8,10,…}構(gòu)成一一對應(yīng)。從直觀來說,正整數(shù)集的元素個數(shù)要遠(yuǎn)多于正偶數(shù)集的元素個數(shù)。雖然有一種說法,就是不能從有窮的角度看待一個涉及無窮的對象,但是李一仍覺得這似乎是不可能成立的。

  正如李一后來所發(fā)現(xiàn)的,康托爾的集合論實(shí)質(zhì)上是不成立的。其中最大的問題恰恰隱藏于看起來最可靠的公理,即存在無窮集。比方說,正整數(shù)集是一個無窮集。按照康托爾的說法,正整數(shù)集的基數(shù)是阿列夫零。

  現(xiàn)在有一個問題,對于一個取值范圍是全體正整數(shù)的變量n,n能不能趨向于阿列夫零?如果n不能趨向于阿列夫零,那么阿列夫零是怎么得來的?比如,n = 100時(shí),{1,2,…,100}這個集合的元素個數(shù)正好是100。所以,如果集合{1,2,3,…,n}中的n不能趨向于阿列夫零,那么正整數(shù)集{1,2,3,4,5,…}的元素個數(shù)怎么會是阿列夫零呢?另一方面,集合論中證明兩個無窮集合一一對應(yīng),比如正整數(shù)集{1,2,3,4,5,…}和正偶數(shù)集{2,4,6,8,10,…}一一對應(yīng),也不過是通過證明不管集合{1,2,3,…,n}中的n如何增加,這兩個集合中的元素總能一一對應(yīng)罷了。所以,如果n不能趨向于阿列夫零,那么這兩個集合中的元素一一對應(yīng)如何導(dǎo)出這兩個集合的基數(shù)都是阿列夫零呢?

  可是,如果n能趨向于阿列夫零,那么任意一個常數(shù)都能趨向于阿列夫零。這是因?yàn)?,阿列夫零有這樣一種特殊性質(zhì),即阿列夫零減去任何一個正整數(shù),所得到的結(jié)果仍然是阿列夫零。而正整數(shù)變量n不管怎么增加,所增加的總是一個有限的量,從而有,阿列夫零減去這個有限量所得仍然是阿列夫零。這意味著,n增加與不增加沒有任何區(qū)別。舉例來說,數(shù)字1和數(shù)字1億的任意次方都是同等接近于阿列夫零的。所以說,如果n能趨向于阿列夫零,那么任意一個常數(shù)都能趨向于阿列夫零。然而,“任意一個常數(shù)都能趨向于阿列夫零”這一論斷顯然是荒謬的。

  這樣一來,不管n能或者不能趨向于阿列夫零,都會導(dǎo)致站不住腳的論斷。這樣看來,阿列夫零不能具有康托爾的集合論中所認(rèn)定的那種特殊性質(zhì)。從另一種角度來說,阿列夫零的產(chǎn)生是基于諸如正整數(shù)集{1,2,3,4,5,…}這樣的集合的。對于正整數(shù)集中的每個元素,都不具有其自身減去一個正整數(shù)后所得結(jié)果仍是自身這種特殊性質(zhì),那為什么阿列夫零能有這種特殊性質(zhì)呢?這除了人為的編造,找不到任何其他可信的理由。

  由于阿列夫零的存在是否成立決定了阿列夫一、阿列夫二等一系列無窮基數(shù)的存在是否成立,所以如果阿列夫零的存在是不成立的,那么康托爾的集合論實(shí)質(zhì)上是不成立的。另一方面,如果阿列夫零的性質(zhì)跟普通的正整數(shù)一樣,那么康托爾的集合論沒有任何實(shí)際意義。

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