正文 第46章 部分也能等於整體嗎?(1 / 1)

在一個大盒子裏,裝著許多黑白兩種圍棋棋子,怎麼才能知道哪種顏色的棋子多一些呢?一種辦法是分別數出它們的個數,進行比較;另一種辦法是,每次同時取出一黑一白兩種棋子,一直取下去,如果最後隻剩下某種顏色的棋子,就說明這種顏色的棋子多,如果剛好取完,就說明兩種顏色的棋子一樣多。

但是,假如那個大盒子裏裝著無窮多個棋子,那就沒有辦法把兩種顏色的棋子分別出來比較多少了,因為,至少有一種顏色的棋子是無窮多的。但是後一種辦法卻仍然可以使用:如果取了若幹次之後,盒子裏隻剩下某一種顏色的棋子,就可知道這種顏色的棋子多,而且是多得多了。如果拿出一個黑的,總能再拿出一個白的;拿出一個白的,也總能再拿出一個黑的,總說明它們是同樣多的。

整體大於部分,這是一條古老而又令人感到無可置疑的真理。把一個蘋果切成三塊,原來的整個蘋果當然大於切開後的任何一塊,但這僅僅是對數量有限的物品而言的。17世紀的大科學家伽利略發現,當涉及無窮多個物品時,情況可就大不一樣了。

比如有人問你:整數和偶數哪一種數多呢?也許你會認為:當然是整數比偶數多,而且是多一倍。如果從1數到100,那麼就有100個整數,而其中隻有50個偶數。那要是無窮多個整數和偶數呢?我們可以用“一一對應”的方法來比較一下:

……-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6

……-6,-4,-2,0,2,4,6,8,10,12……

對於每一種整數,我們可以找到一個偶數和它對應,反過來對於每一個偶數我們又一定可能找到一個整數和它對應,這就是整數和偶數是一一對應的,也就是說整數和偶數是一樣多的。

為什麼會得出這樣的結論呢?這是因為我們現在討論的整數和偶數是無限多的,在無限多的情況下,整體可能等於部分。

在這個思想的啟發下,19世紀後期德國數學家康托爾創立了集合論。它揭示出:部分可以和整體之間建立一一對應關係,這正是含有無窮多個元素集合的本質屬性之一。它也告訴人們:不要隨便地把在有限的情形下得到的定理應用到無限的情形中去。