实数的定义_关于实数的故事
一、理解有理数
自古以来,人类对数的探索从未停止。最初,我们接触的自然数如“1、2、3……”,这些数字伴随着我们的成长,从孩提时代起就开始了我们对数字的初步认知。随着生活的深入,我们逐渐发现仅靠这些自然数并不能解决所有实际问题。
在生产活动中,尤其是在对长度的测量上,人们意识到一个长度单位“码”并不能完美地适配所有测量需求。为了追求更为精确的测量结果,人们开始将“码”进行更为细致的划分。于是,我们开始认识到,被测量的长度有时是整数,有时则是某个整数的分数。在古代人的观念中,他们坚信对于任何两个长度,总可以找到一个数使它们整除。这就是我们今天所说的“有理数”的概念。
在数千年前,伟大的数学家毕达哥拉斯及其学派在数的领域取得了重大突破。他们坚信“万物皆数”,并认为所有的数都是有理数。毕达哥拉斯的哲学观念深深影响了后世,他提倡献身于探索生活意义和目的的人是最优秀的一类人。
二、探索无理数的领域
当我们深入数的世界时,无理数的存在开始逐渐浮出水面。这是一个令人困惑的领域,但也是数学发展的必经之路。毕达哥拉斯的一个学生西伯斯在研究毕达哥拉斯定理(勾股定理)时,意外地发现了一个令人的事实:两个直角边长度都为1的直角三角形的斜边长度并不能与其他数公度。这一发现与毕达哥拉斯的观念相冲突,但逻辑上又无法被反驳。
遗憾的是,毕达哥拉斯为了维护自己的观念,竟然将揭示这一真理的学生西伯斯处死。这一事件无疑是对科学真理的扼杀,令人感到可悲可叹。从此以后,人们开始认识到无理数的存在,这是对数的认识的第一次巨大飞跃。无理数与有理数共同构成了实数,它们与数轴上的点一一对应。
三、超越数的探索与认知