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数学并非一成不变

2021年9月29日  来源:表象与本质 作者:[美]侯世达;[法]桑德尔 提供人:zhaotou97......

数学并非一成不变

如果说哪个领域的概念准确无误,那人们想起的一定是数学。在数学的世界里,没有矛盾和歧义的戏份儿,而且人们自然而然地认为,那些前文提到的因标记带来的主观的、依赖语境的现象(即通过同一个标签表示两个不同的范畴)也一定不存在。然而事实并非如此。我们接下来会看到,即便是在数学的领域里,人类在各范畴之间跳跃的作风依旧战胜了对于纯粹数理逻辑的渴望。

忻忻正在上小学,她刚刚上完了一节几何课。课后,老师给她和同学们布置了一些关于四边形的作业。第一道题是:“在下列的每一个正方形里写下‘S’,每一个矩形里写下‘R’,每一个菱形里写下‘Rh’,以及,在每一个平行四边形里写下‘P’。”忻忻用心地完成了老师布置的作业,下图就是她的成果。

忻忻非常小心地避开了这道题中的各个陷阱。比如,她没有把那个以一个角着地的正方形误认为菱形。对于那些以各种奇怪角度放置的矩形和菱形,她也都写下了正确的标记。

接下来是一道考“定义”的题目:

1.请问如何识别正方形?

2.请问如何识别矩形?

3.请问如何识别菱形?

4.请问如何识别平行四边形?

老师课上教的内容忻忻掌握得非常好,她的答案如下:

1.正方形有四个直角、四条等边且对边平行。

2.矩形有四个直角、四条边且对边平行。

3.菱形有四条等边且对边平行。

4.平行四边形有四条边且对边平行。

忻忻的老师批改了同学们的作业,等忻忻放学回家后,骄傲地告诉家里人这次的作业她全都做对了,得了个满分。这个情境有什么令人担忧的地方吗?答案是肯定的,因为有一些地方出了差错。事实上,这儿有些有意思的矛盾。试想:如果忻忻以她自己第二道题的答案作为标准去标记第一道题的图形,会发生什么呢?

正方形有四个直角、四条等边且对边平行。目前为止一切正确。忻忻上图里标着“S”的图形都满足这一定义,而且不包含其他任何图形。

矩形有四个直角、四条边且对边平行。从这儿开始,情况变得有些棘手了。忻忻找着那些有着四个直角且对边平行的图形。是的,那些被她标了“R”的图形都满足这一定义,包括那个差点蒙混过关的斜着的矩形。但是那些标着“S”的正方形也都满足这一定义。所以,为什么忻忻没有在这些图形中同时写下“S”和“R”?

菱形有四条等边且对边平行。这个问题同样有些复杂。所有那些被忻忻标注了“Rh”的图形确实都满足这一定义,但同样的情况是,所有的正方形也都满足这一定义。所以,为什么忻忻没有在这些正方形中写下“Rh”呢(就像上面同时写下“S”和“R”)?

平行四边形有四条边且对边平行。这下可更麻烦了。被忻忻标着“P”的那些图形当然都满足这一定义,但是,几乎其他剩下的图形也都满足这一条件:所有的菱形、矩形和正方形通通满足这个定义。所以,如果忻忻打算让自己的标注和自己写下的定义保持一致,那么她不得不在十二个图形中都写下“P”,以表示这些图形全都是平行四边形,而不仅仅是之前标注的那三个。

那么为什么忻忻两个作业的答案前后不一致,老师却给了她满分呢?

抽象

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