不言自明----读《无言的宇宙》有感

前段时间在通勤时看了好几本老舍的大作,觉得有点“腻”了,换个口味吧。拿一本《无言的宇宙》翻了翻,觉得还蛮有味道的,遂决定抽空是看一个公式、梳理一下对应的证明(本篇未完待时不时续一个公式)。
一、No.1
横空出世的第一个公式是什么呢? 如果是您选,如何在绚烂的方程“森林”中选一个最钟爱、有代表、特简洁的公式呢?
本文选择了现在小学生都知道的1+1=2(也许或许可能北上广的没上幼儿园也晓得)。
文中介绍了两绝顶高手Alfred North Whitehead and Bertrand Russell在《数学原理》(Principia mathematica)里用了1卷多(大于448页)的篇幅讲1+1=2,我立马惊呆啦。 参考:https://en.wikipedia.org/wiki/Principia_Mathematica

发一整子呆后想了想好像是有个证明1+1=2的,描述如下:
1.A和B集合的交集是空集,A和B集合都仅有一元素,也就是1 和 1,
2.A和B的并集的元素个数等于2, 即1+1 =2。
可是根据德国Kurt Gödel的形式数论(即算术逻辑)系统的“不完全性定理”(初等数论形式化的演绎系统中总可找出一合理的命题,该命题既无法证明它为真,也无法证明它为假,比如所有集合的集合。),上述严重依赖集理论的证明不合理。
如何重新确定假设,确定基石证明1+1=2呢? 如何重新确定假设,确定基石证明1+1=2呢? 继续发呆中......
据说现在一般用意大利皮亚诺在《用一种新方法陈述的算术原理》书中提的算术公理系统做为基础证明1+1=2 ,不知道还有没有其他招。
皮亚诺自然数公理(自然数公理化定义) PA1:零是个自然数. PA2:每个自然数都有一个后继(也是个自然数). PA3:零不是任何自然数的后继. PA4:不同的自然数有不同的后继. PA5:(归纳公理)设由自然数组成的某个集含有零,且每当该集含有某个自然数时便也同时含有这个数的后继,那么该集定含有全部自然数。
根据皮亚诺自然数公理做如下证明:
1 + 1 =0’ + 1 (根据自然数的公理) = (0 + 1)’(根据加法定义Ⅱ) = 1’ (根据加法定义Ⅰ) = 2 (根据自然数的公理)
二、零是如何定义的? 在一般代数结构中,如果定义了加法运算(一般加法是可交换的),那么则定义0就是满足集中任何元素与之相加都仍得该元素性质的元素(也就是x+0=x这一性质)。
如任何一个域中都有0元素,实数域中的0也可以这样定义。 如果一个代数结构没有定义加法,只定义了乘法,有时也可以说满足集中任何元素与之相乘都仍得0性质的元素(也就是0*x=0或x*0=0)。由于这里乘法没有交换律,所以有“左0元”和“右0元”之分。如数域K上N阶方阵关于乘法构成一个群,就可以说它有左、右0元。
三、勾股定理
勾股定理的证明特别多,选一个原美国总统证明的吧。
因梯形ABDE的面积等三个直角三角形面积之和,故
(a+b)*(a+b)/2 = a*b/2 + c*c/2 + b*a/2
变换一下阵型(同时乘以2,然后分别展开,在减去2ab)
(a^2+2ab+b^2) = ab +c^2 +ba
-->a^2 + b^2 = c^2

