为什么1+1=2?这和自然数的排列有着很大的关系。
先放空自己,这时候我们可能会问,为什么自然数不是循环排列的
或者这样螺旋排列的
亦或是这样交叉排列的
为什么我们最后会选择这样的单向排列方式?
这是因为我们选择了由五大公理构造的自然数世界
根据公理一,空旷的世界有了第一个孤独的元素
这是数学世界的奇点,接着就应该迎来大爆炸。爆炸后的会是怎样的呢?
公理二为我们做出了选择
在这三种情况中,只有一种满足公理二,将0的后继数用0'表示,0'的后继数用0''表示,它们就会如此排列
不过这不是唯一的排列方式,如果仅用前两个公理作为条件,那么自然数还可能是这样排列
而我们知道,这并不是最后我们选择的自然数排列方式,这是因为,通过公理三对这种情况进行了排除。
那是不是有了这三个公理,自然数就按照我们现在看到的样子进行排列了呢,很遗憾,并不是,因为它还可能是这样。
可以看到,此时
将这种情况再排除后,自然数就只能按照单向排列了。
再将
虽然通过公理一、二、三、四我们就可以表述自然数的排列,但要推出自然数的一系列性质,还需要用到公理五
公理五看着复杂,其实就是我们的数学归纳法。不同于前面四个公理,公理五又称为公理框架,它是产生多个性质、定理的模板。如果把公理五比作树干,那么那些诸如交换律、结合律等性质,就是这个树干上长出的枝丫。
因为本视频的内容,不涉及运算性质的证明,所以对公理五我们就不展开了。
完成了自然数的排列后,我们下面来完成自然数的加法。加法其实就是对应的增长操作,0+1,就是在0的基础上增长1,此时其所在的位置是1,因此其结果为1。
0+2,就是在0的基础上增长2,此时其所在的位置是2,因此其结果为2
那么,我们这里要计算的1+1,就是在1的基础上增长1,因为此时其所在的位置是2,因此其结果为2
这样我们就得到了