一加一等於二

「瘋子不是沒有理性的人,瘋子是只剩下理性的人。」——切斯特頓(G. K. Chesterton)

一加一是什麼?

1+1是什麼?也許沒有比這更容易的數學題目了,但是若真要證明這一點,可能需要費些周章。許多看似顯而易見的事,往往最難闡明。我們以為自己「當然知道」的事,往往也是最需要深思的事。

好吧,還是先試試容易一點的:1+1=2。你說:我有一個蘋果,再拿一個蘋果,不就有了兩個蘋果嗎?證明完畢。

但是如果你有一個蘋果,再拿一個橘子呢?你仍然只有一個蘋果。你可能會說:「沒錯,但我原來只有一個水果,現在有兩個水果了。」那麼,如果你有一個蘋果,再加上一份蘋果派食譜呢?現在你到底有兩個什麼?

再比如,你有一滴水,再加一滴水,結果仍是一滴水;你若有一個無限大,再加上一個無限大,仍然只是無限大。可能你回說:「不跟你玩了!」

證明1+1=2

上世紀有兩位數學家(同時也是哲學家、邏輯學家)——懷特海(Whitehead)和他的學生羅素(Russell),真的嚴謹地證明了1+1=2。他們的論文發表在《數學原理》一書中,整整花了三百多頁篇幅。

為什麼這麼難?因為首先需要定義什麼是「數字」:到底「1」是什麼?「2」是什麼?「加」與「等於」又是什麼?沒有這些嚴格的定義,就無法證明1+1=2。他們使用「集合論(Set Theory)」的方式來理解數目。例如:「1」定義為「僅包含『空集』的集合」,「2」則是「『僅包含空集的集合』與『空集』所構成的集合」。若讀者覺得像繞口令,他們的證明的確就是由這類「口令」組成,長達三百多頁。筆者學的是物理學,對「懷特海–羅素的證明」實在是消化不良。

然而,我們知道他們的結論是對的,因為我們本來就知道1+1=2。若他們得出相反的結果,我們就知道這套「口令」是錯的。這正是知識論的難題:若不先知道一些真理,就無法判斷我們尋找真理的方法是否正確。

數學不可思議的有效性

尤金‧維格納(Eugene Wigner)是一位美籍匈牙利物理學家,曾在1963年獲得諾貝爾物理獎,尤其是因為他對量子力學的數學基礎的重大貢獻。他在1960年發表了著名文章《數學在自然科學中的不可思議的有效性》,指出:數學這門人類創造的抽象學問,竟然能如此精準地描述自然界現象,實在令人難以理解。

英國物理學家狄拉克(Dirac)、1933年諾貝爾獎得主,曾說:「上帝是一位極高明的數學家,祂在構造宇宙時,運用了高深的數學。」他與愛因斯坦一樣,認為一個方程式是否正確,往往可由它是否「美」來判斷。這些科學家即使不信上帝,也明白宇宙並非隨機偶然,而是在智慧中形成的。

其實,上帝豈止是一位高明的數學家?所有高明的數學家,都是祂所創造的。

數學的限制

偉大的德國數學家希爾伯特(Hilbert),被譽為「現代數學之父」,曾相信數學能證明一切邏輯真理。他關注數學是否「完全」、是否「自洽」、是否「可判定」。然而,1931 年哥德爾(Gödel)發表「不完備定理」,證明存在無限多的真實數學命題,卻無法用數學方法證明,徹底打碎了希爾伯特的夢想。

希爾伯特墓碑上刻着:「我們必須知道,我們將會知道。」但事實是,有些事我們非常想知道,卻註定不能知道,因為「我們不過是人」。拉丁諺語說:「我們現在不知道,將來也不會知道。」或許更為貼切。

心中真理的聖靈

我們之所以要用最嚴謹的數學來證明1+1=2,這並不是因為我們不知道1+1=2,而正是因為我們知道這是如此,但是我們對這「嚴謹」的數學推理方法是不是可靠,卻沒有完全的把握。用這推理的方式(學術與邏輯)我們可以證明我們知道是對的,給了我們更多的把握知道,若用這推理所得到的一些其他想像不到的結果也是可靠的。正是因為我們先知道了一些真理,我們才能分辨我們用的「學術」是否是對的。我們能先知道一些真理,正是因為上帝真理的靈在人心中引導着我們。

 
如果您『阿們』《號角月報》的文字和網絡事工,請考慮通過以下的小額奉獻來支持我們繼續為主作工。
您的每一次分享都是爱的传递

By accepting you will be accessing a service provided by a third-party external to https://cchc-herald.org/