数学严谨性和严格性是两个相关但是不相同的东西。我今天讲一下什么是数学严格性。举个简单的例子,如何定义一个线段的长度?
我们当然是先按照某个标准定义一个标准,比如虎肉教授的脚丫子,把它定义为one foot。然后做一千把尺子,发给大家用。现在问题来了,虎肉的身高是多少?怎么量?
[勤奋好学乐于思考的听众举手发言]:”请虎肉老师在自己身上比划尺子。”
对喽,虎肉比阿比啊,发现身高比六个尺子多一点儿,比七个尺子少一点儿。
那怎么办呢?
就把一个尺子子平均分成若干段,比如12段,再拿这些小段去量比六个尺子多出来的那一块。
然后基本上可以肯定多出来那一块不会正好是几个小段,还会多出来一小块。
那我们就要把那个小段再均分成若干小小段,用这个小小段去量多出来的那一小块。
然后你会发现那一小块不会正好是几个小小段,会多出来一小小块。
那我们就要把那个小小段再均分成小小小段。。。
以此继续。
这样一来,虎肉的身高(基本上可以肯定)是一个无限逼近的过程,那问题就来了,这无限逼近下去,能不能得到一个数呢?这就需要实数的严格定义。
[虎肉发言]:”把我定义成1,就不需要逼近啦!”
对,可以把虎肉身高定义为1虎肉。那就要问了,虎肉的脚丫子是多少个虎肉?