自然数是怎么来的?
历史的进程是不同步的,就像从市中心走到郊区,我们仿佛逆着时间从现代走到了过去。目前,在原始社会和社会的各个阶段,仍然存在着许多民族和部落。观察它们可以让我们跨越时间,走向认知的起点。
看这些部落的计算,我们发现有的族群只有多少个大小的概念,有的族群没有那些大于三的数字的名字,有的族群只能数一、二、三等。,然后简单地把较大的数字称为“许多”或“数不清的地方”。
原始部落
可见,起初人们并没有计数的概念,而是直观地感知一堆物体的数量和数目。比如,我有一小把枣,你有一大把枣。显然,你的多,我的少。而物体的可分性,让人们可以把它们罗列出来,这样就可以进行比较,最直接的就是和自己的身体进行比较,从而产生最初的数字。这从一些民族给的名字就可以看出来,比如:“手”是五,“整个人”是二十等等。
这个时候,数就不是抽象的了,它们总是指具体的物体,被简单地理解为“手上的手指那么多”,而二十则被理解为“一个人身上所有的手指和脚趾那么多”等等。这和一些民族还没有“黑”、“硬”、“四”等概念的情况如出一辙。
为了表明一个物体是黑色的,他们把它和一只老乌鸦相比较;而且为了表示有五样东西,他们直接用手比较。然后只有不到五个,或者更多,没有四三的概念。而且经常出现的情况是,不同种类的物体用不同的名称(数字),有的用来计算人,比如手(指五根手指),有的用来计算船,比如杠(指三条船),等等。* * *总计几十个不同的数字,在这里不是抽象的数字。这些“名数”分别属于某类物体,它们也在其中。
有些民族根本没有独立的自然数名称,比如没有“三”字,可以直接说“三只船”、“三处”等等。这就好比我们常说这个或那个物体是黑的,却很少谈到“黑”本身,因为这个概念是抽象的。
黑色
物体性质的概念,如物体的颜色或数量,可以分为三个阶段:第一阶段,通过对物体的直接比较来确定性质:就像一只老乌鸦,他的手上有多少根手指。第二阶段,形容词出现了:黑石头,数词也出现了:五棵树等等。在第三阶段,自然从对象中分离出来,可以成为自然本身,像“黑”,像抽象的数字“五”等等。
就像黑色是各种具有煤炭颜色的物体的共同属性一样,数字“五”是所有包含许多像手上的手指一样的物体的集合的共同属性,所以通过简单的比较就建立了等式和顺序关系。当我们取出收藏中的一件物品时,我们弯曲一根手指,用手指一个一个地数。在完全不使用数字的情况下,一般可以通过逐个比较来确定两组对象的数量是否相等。比如客人入座,不用做任何计算,她就能很容易发现女主人是否少摆了一副餐具,因为客人还没有餐具。
这样就可以提出如下的数的定义:每一个单个的数,如“一”、“五”,都是对象集合的一个性质。这个性质对于所有那些可以比较的集合都是一样的,但是对于那些不能比较的集合是不同的。
为了找到这种* * *同构并区分清楚,也就是建立这个数或那个数的概念并给出“六”、“十”之类的名字,需要比较多组对象,人们要一代一代地计算,同样的操作重复数百万次,于是在实践中发现了数与数的关系。
自然数
数字的计算和运算也是对具体对象实际计算的反映,从数字的名称中也可以看得很清楚。例如,一些印度人说数字“26”是“我们将六加到两个十”。显然,计算对象的具体方法就体现在这里。
特别明显的是,数字的加法相当于将两组或多组物体叠加在一起形成一个总数,也很容易看出减法、乘法、除法的具体含义(尤其是乘法,可以看出无非是将两个或三个以上相同的集合相加)。
在计算的过程中,人们不仅发现和掌握了个别数字之间的关系,例如二加三等于五,而且逐渐建立了普遍规律。实践中发现,和数与几个加数的顺序无关,即对于某个对象的计算结果与进行计算的顺序无关(后一种情况体现为“序”数与“量”数一致:第一、第二等与第一、第二等一致)。所以数字之间是没有联系的,一个数字甚至可以用它的名称和写法用其他数字来表示。比如“二十”是“两个十”的意思,根据法语,80-“quatre vingt”,90-“四-二十和十”,再比如罗马数字VIII和ⅷ,IX是8的意思。总之,不仅产生了一些个别的数,而且产生了具有一定关系和规律的数的系统。
计算
算术的对象是具有特定关系和规律的数字系统。单个抽象数本身并不具有包含众多内容的性质,其性质是由与其他数的关系决定的。比如数字6的性质可以表示6=5+1,6=3*2和6是30的因数,等等。在这里,数字6在任何地方都与其他数字相关联,所以这个数字的性质恰恰在于它与其他数字的关系。特别明显的是,任何一种算术运算都决定了数与数之间的一种关系,所以算术研究的是数与数之间的关系,但数与数之间的关系是物体现实量之间关系的一种抽象形式,所以我们可以说算术是一门关于现实量之间关系的科学,但这种关系是抽象的,只以纯粹的形式研究。
自然数和算术,正如我们所看到的,反映了真实物体的特定性质,是经过许多代人的长期实践经验而产生的。