先天易的数学基础初探

中华周易研究会[调理运程|改命调运] 中华周易研究会 中华周易研究会[调理运程] 2007-6-2 23:00:47

最后应该指出,这两篇著作都涉及到《易经》。《易经》究竟给予汪氏怎样的启发?怎样评价《易经》的这种影响?这是中国数学史研究中一个带有普遍性的问题。这个问题需要哲学史与数学史工作者共同努力才能给出实事求是的回答,本文姑从略。

尽管在上述论文中,作者刻意回避二进位制问题及相关评论,但是,从汪莱原著中我们不难看出,二进位制是《参两算经》的一个核心而且与邵雍先天易有千丝万缕的关联。

第五节 从皮亚诺序数公理出发论证先天易是完备的二进位制

邵雍数学学派发现并广泛使用二进位制是不必费多少笔墨就能说清楚的事实,本文的主要目的在于从序数公理出发论证邵子先天易是完备的二进位制序数体系。序数体系的建立是抽象数学的基础。邵子先天易是第一个有明确定义的序数体系,也就是第一个抽象数学体系。

自然数的概念在数学上一直被当做最明显,最基本的概念来应用,直到上世纪末,在数学的公理化方法发展的影响下,才提出“自然数是什么”的问题。基于自然数的两种功能层次,即表达个数的概念和表达顺序的概念,19世纪末出现了著名的康托尔基数公理和皮亚诺序数公理,从数学逻辑的角度对什么是个数和什么是顺序号作出定义。

大家都知道,个数和顺序都是显而易见的概念。但从文明发展的角度来说,异同概念的出现是理性的起点,个数概念的出现是一个巨大进步,顺序概念的出现又是一个巨大的进步。对个数(基数)和顺序(序数)作出规范定义将大大方便文明史的研究,也有助于抽象数学本身的发展。

基数就是个数,是最原始的、很直观的数的概念,判断掌握基数概念的标准是只需有一一对应地数个数能力,尚不要求形成整体意识,也不要求有一般的比较概念。自然数的基数理论,即康托尔基数公理,是以集合和一一对应的概念为基础来定义的。由于在定义中不能隐含顺序概念在里面,使用集合的概念来定义是非常巧妙的,但也相当拗口。

给定两个集合A、B,如果存在一个规则f,对A中的每一个元素a,在B中唯一确定b(即a在f下的像),而B中任一元素b均由A中某一相应元素a唯一确定,那么就说f是A到B的一个一一对应。存在一一对应的两个集合称为等价的,取定一个集合A,把所有与A等价的集合放在一起,作成一个集合的类W,W中所有集合所共有的属性称为A的基数,简言之,类W本身就称为A的基数。集合的基数实际上就是集合中元素的个数。

自然数的序数理论是利用两个的基本概念第一个(first)与下一个(next)以及四个公理来定义的。第一个通常可以记为1,不过不如记为n0更有普遍意义。所谓自然数(序数),是指满足以下性质的集合N中的元素:

1)n0是N的一个元,它不是N中任何元的后继者,若n的后继者用n+来表示,则对于N中的任意元n,

n+不等于n0。(注:n0是指定的顺序起点而不作证明)。

2)对于N中任意元n, 存在而且仅存在一个后继者n+。

3)对N中任何两个元n和m, 若n+=m+,则n=m.

4)N的一个子集M,若具有以下性质:

① n0属于M;

② 对于任意m属于M,必有m+也属于M;则M=N

皮亚诺公理指出,要建立一个顺序概念首先要选定一个顺序的起点“第一个”(first),其次需要规定一个顺序操作“下一个”(next)或称为“后继者”,有了这两个概念,就能定义一个序列,也就是序数。序数概念是现代数学的基础概念,具有广泛的适用性。

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