徐辰轉過身,拿起粉筆,在黑板正中央寫下了一個極其簡單的算式:
【1 + 1 = ?】
寫完,他轉過身,將粉筆頭隨意地拋了拋:「為了活躍一下課堂氣氛,我們來個簡單的互動。回答對的,這門課期末總評直接加5分。「
台下頓時一陣騷動。
但在這巨大的誘惑麵前,卻沒有一個人敢輕易舉手。
這可是徐神開的課!他剛才鋪墊了那麼久,這道題能是小學算術那麼簡單嗎?
終於,前排一個戴黑框眼鏡的男生舉起了手。
徐辰點了點頭:「你來說說。「
男生站起身,推了推眼鏡,深吸一口氣,開始說出自己的理解:「按照皮亞諾公理體係,1是0的後繼數,即 1 = S(0)。那麼 1 + 1 = 1 + S(0)。根據加法的遞歸定義 a + S(b) = S(a + b),可得 1 + S(0) = S(1 + 0)。又因為 a + 0 = a,所以 S(1 + 0) = S(1)。我們將 S(1) 定義為 2。因此,1 + 1 = 2。這是一個建立在公理體係上的嚴謹邏輯推導。「
男生回答完,有些緊張地看著徐辰。這套回答可以說是滴水不漏,把小學算術直接拔高到了數理邏輯的層麵。
台下不少學生也暗暗點頭,覺得這回答很穩。
「很好。」徐辰毫不吝嗇自己的讚賞,衝著教室角落的助教打了個響指,「很嚴謹的皮亞諾公理推導,邏輯滿分。助教,給這位同學記一下,期末總評加5分。」
台下頓時爆發出一陣「哇哦」的驚呼聲。
學生們麵麵相覷,眼神裡滿是震驚與懊惱。他們本以為徐神會挖什麼深坑,沒想到就是這麼基礎的回答,而且給分竟然這麼痛快!這種言出必行的爽快感,瞬間拉近了這位頂尖大佬和學生們的距離。
有人甚至在心裡暗罵自己:早知道就舉手了!
……
徐辰說,「但是皮亞諾公理 並不是 加法的本質。」
「你們雖然學了十幾年數學,但是其中的大多數人,從未真正思考過:為什麼我們需要皮亞諾公理?它究竟在保護什麼?」
聽到這句話,台下不少學生心裡瘋狂吐槽:「徐神,您太看得起我們了。別說大多數人了,這教室裡有一個算一個,誰吃飽了撐的去思考皮亞諾公理在保護什麼啊!」
徐辰說道,「這個答案我後麵再說。」
徐辰對著剛才的男生接著拋出了另一個問題:
「我再問你一個問題。如果在模 2 的意義下,1 + 1 等於幾?「
男生瞬間卡殼了,張了張嘴,有些結巴地回答:「在模 2 剩餘類環裡……等於 0。「
「沒錯,等於0。「
徐辰點了點頭,示意男生坐下。
然後徐辰雙手撐在講台上,「各位,這就是我要說的第一個真相:加法不是絕對的運算,它是依賴於底層代數結構的相對概念。「
他轉身在黑板上寫下:
【Z 中:1 + 1 = 2】
【F₂ 中:1 + 1 = 0】
「同樣的符號'+',在整數環 Z 裡和在有限域 F₂ 裡,代表的是兩個完全不同的運算。它們遵循不同的規則,產生不同的結果。「
他轉過身,用粉筆在黑板上重重地敲了一下。
「離開特定的結構框架,你們從小信奉的'1+1=2'就不再是真理。它隻是某個特定世界的規則,僅此而已。「
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他停頓了一下,讓這個觀念在學生們的腦海中沉澱。
「現在的問題是:既然加法在不同結構中表現不同,那麼它的本質是什麼?為什麼我們要給這些完全不同的運算取同一個名字?「
……
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