1. "0"的由來及其代表的哲學意義
最初,阿拉伯數字中沒有「0」,經過1000多年後才產生了「0」。沒有「0」這個數字時,為了表示某一位上一個計數單位也沒有,就「不寫」或「空寫」。後來,印度人在數字中間加上小點「.」表示空位,又過了很長時間,小點便改成「0」。我國古代用算籌記數,也採取空位表示零。古書中缺字常用「□」表示,數字里的空位也用「□」表示,以後由於書寫時常用行書,「□」也就容易寫成圓圈了,用「○」表示零。
從歷史上看,國內外數學界對於0是不是自然數歷來有兩種觀點:一種認為0是自然數,另一種認為0不是自然數。建國以來,我國的中小學教材一直規定自然數不包括0。 目前,國外的數學界大部分都規定0是自然數。為了國際交流的方便,1993年頒布的《中華人民共和國國家標准》(GB 3100~3102-93)《量和單位》(11-2.9)第311頁,規定自然數包括0。所以在近幾年進行的中小學數學教材修訂中,我們的教材研究編寫人員根據上述國家標准進行了修改。即一個物體也沒有,用0表示。0也是自然數。 但是,在小學階段的「整除」部分,仍然不考慮自然數0,因而在約數、倍數等概念中都不包括0。
另外,一般情況下我們不說數0是幾位數,所以最小的一位數是1。
據說0這個數學符號是印度人發明的,商人們把它帶到阿拉伯,以後又傳到歐洲,現在已經被全世界接受了。可是,0的意義是什麼呢?
《21世紀,十萬個為什麼·數學之謎》(少年版)的編者說:「通常0是表示沒有。」這話不錯。印度人、阿拉伯人、歐洲人、全世界的人都是抱著這種「通常」的觀點的。因為這種觀點對人們的日常生活、應用計算都很明確、單純而又簡便。但是,編者又說:「它的意義不僅表示沒有,還有其他的意義。」這就要進一步探索0的內涵了。
那麼,0還有哪些「其他的意義」呢?
編者說:「在日常生活中,天氣的冷熱用氣溫表示……比如0攝氏度……表示冰與水混和在一起的那個溫度,從0攝氏度向上為零上……從0攝氏度向下稱為零下。」這是一種「界標」的作用。編者說:「還有很多例子都可以說明0在生活中有很多含義,不僅僅表示算術中的沒有。」不錯,起這類「界標」作用的例子是很多的,如時間的0點,空間的狄卡兒座標的原點0,數軸上的0點等等。編者又說:「0在數學上是一個很重要的數字,0到1的飛躍體現了從無到有的過程。」從0到1,從無到有的「飛躍」,確是一個大問題。但是0和1,有和無之間是怎麼「飛躍」的呢?《數學之謎》的作者並沒說出個道道來,因為迄今為止數學家們對此一無所知(其實不是不知,而是不認可另外一套被放棄到一邊的理論)。所以,他們的這種「飛躍」,不過是一句毫無意義的空話。《統一場論》是知道從0到1,從無到有;從1到0,從有到無的運動變化的規律的,不過到文章的最後再討論吧。
《數學之謎》的編者又說:「其實0也是充滿了矛盾,比如任意多個數與0相加,0並不改變它們的值;而許多個數相乘,只要其中有一個數是0,乘積就是0,看0的威力多大啊!」這的確是一個矛盾。和這種矛盾類似的還有0既不能做除數,又不能做被除數。不過,細想起來,這類矛盾並非0自身所有的,而是數學邏輯造成的,也就是說,是人為的。其實,0自身有一個最本質的根本矛盾,《數學之謎》的編者及所有的數學家們都心知肚明而避而不談。在小學算術課上老師就向孩子們灌輸:1+-1=0,2+-2=0,n+-n=0……可是如果孩子們問:老師,這個算式能否用逆演算法來進行驗算呢?一般的老師回答:不能!有些有數學修養的老師就會瞠目結舌。因為如果說不能,那麼,用逆演算法檢驗計算是否正確的定理就有了缺口,而如果說能,那麼算式就變成0=1+-1,0=2+-2,0=n+-n……如果再擴大到極值,那麼就成為0=∞+-∞,數學王國豈不塌了天!
現代數學看上去巍峨壯麗,流光溢彩,走進去曲徑迴廊,門戶縱橫,其實它的根基是很脆弱的,純粹是人類這些「二維生物」在地面上生活經驗的概括和擴展。現代數學從人之初就逐步構建起三大支柱:一是直線數系(這是數的值的根);二是正方形與外切於它的圓的函數關系(這是數的形之本);三是邏輯學(這是數學的方法論)。我們先從數學邏輯上看看那個0的巨大「威力」吧!
數學邏輯本質上就是形式邏輯。希爾伯特曾給數學邏輯定下「一致性」定理,所謂「一致性定理」,就是形式邏輯的排中律,也就是說,甲是甲,乙是乙;甲不是乙,乙不是甲,即一個數不能既是甲又是乙(這就是「羅索悖論」之根,等探討這個問題時,我們再就教於《數學之謎》的編者)。如果0=∞+-∞,直線數系、線性原理、慣性原理、等效原理……不僅數學、物理學,一切自然科學現存的定理、定律等等一切都將陷入一片混亂之中!博士們、教授們、院士們、大師們,我說的對不對呢?如果不對,那麼就請先生們解開這個「二律悖反」的死疙瘩吧!就請你們回答一下,孩子們這個天真、純正、簡單、明確的為什麼吧!
《數學之謎》的編者還說:「我們必須知道數學上的概念是相對的,不是不變的。0也是如此。」但是,它們是相對於什麼的呢?又是怎麼變的呢?
從人類識數到現在,數、數的符號、數的性質、類別、數系、數的計算方法、幾何學等等都源於人類在地面上生活、勞動創造的經驗。所以數學的概念都是相對於地面的,慣性系的。慣性原理、直線數系就是地面在牛頓空間中的延伸。隨著人類的進化,生產的發展,科學的進步,數學的概念和方法論也隨著不斷的發展變化。但是,數學的概念和方法論相對於地面、慣性系,即靜力學平衡態,能量(引力與斥力)分布為1:1這個基礎和以斥力為中心的運動觀卻是始終如一,沒有變。人類創造出來的手推車、汽車、火車、飛機、火箭、飛船……就是證明。科學家們雖然把0從純粹的無變為數軸上任意選取的原點,狄卡兒三維座標原點、愛因斯坦四維時空原點以及溫度表之類的界標原點等等,但是科學家們卻從來沒有把0從沒有變為有,從0變為1。只有電腦的二進位制由0、1變為2,似乎才有點從無到有,從0到1的意思。但是,這一進化的根源,如波爾所說,是萊布尼茲受了太極圖、八卦的啟發而創造出來的。
是的,我們中華古文明中也有個0,它就是太極圖。中華古文明的0和印度、阿拉伯、歐洲的0不同,它雖然也是一個「不佔面積的數學的點」,但它不是簡單的無。它是無形無影的陰陽二氣的統一,用現代科學的行話來說,它就是場。一個0,被一條S形的曲線從中分為兩部分,曲線兩邊就是陰陽二氣的存在形式——陰陽魚。陰陽魚首尾銜接,互相追逐,從而產生出它的運動形式——轉動。0是動力學的平衡態,它不像赫爾姆霍茲·拉格朗日、哈密頓的靜力學平衡態1/2:1/2需要外力——斥力、切線力來推動。場0在轉動中生出「兩儀」(兩極),「四相」(外切於0的正方形)、「八卦」(正方形轉動45度)。就是在太極(0)、兩儀(兩極)、四相(外切於0的正方形)、八卦(正方形轉動45度)這種轉動中,一方面由相對於0的各向異性、非均勻分布的四相、八卦發生了向場的引力中心0的收縮,即收縮為各向同性、均勻分布的圓;另一方面又由場0的斥力產生出的橫向切線力,(四相、八卦)在轉動時劃出了一個新的同心的大圓,這就是場0的膨脹。如此循環反復、收縮、膨脹,於是由陰陽二氣(吸引與排斥)構成的太極0就由無變為有,由0「飛躍」到1(m)。
上面所闡述的僅僅是場0的平面效應,這個平面效應是質點的軌道運動的公式,即E=mπ/4V2。可是由無到有,由0到1(m)的運動過程是立體空間的,所以,場0從無到有,從0到1(m)的「飛躍」過程也是立體空間(場)的。因而除了劉徽定理——4:π的平面定理之外,還有祖沖之、祖日恆 的立體的場的質能分布律3:2(也就是刻在阿基米德墓碑上的那個半球與外切於它的圓柱體之比)。二者的綜合就是從無到有,從0到1(m)的質能分布律C3π/42/3。其中:C3是空間場,2π是場的相對於引力中心0的各向同性、均勻分部的引力收縮,即轉化為質點m,12-2π則是斥力膨脹,即橫向切線力。也就是這個質能分布律決定了如行星繞日運動及它們的軌道分布律,即波得·提丟斯的經驗定律。陰陽二氣源於混元一氣也就是0。關於這些問題,以後再說。
2. 0的象徵意義是什麼
0的象徵意義有:
1、在計算機科學中,0經常用於表現布林(布爾)值「假」。計算機的數據基礎由二進制構成,即0和1。電路傳送數據時,0和1分別代表低電位和高電位。開關的通斷表示0和1。
2、在C語言中,0放在整型常量前表示八進制數,而整型十六進制數前常用0x開頭。在編程語言中,一個數組的個數是4的話,它實際的成員是0到3,而不是1到4。
3、在航天控制台中,只有「0」號控制台,沒有「1」號控制台。
4、在化學中,0價表示單質,0族表示稀有氣體。
5、在數學領域中,0是介於-1和1之間的整數,是最小的自然數,也是有理數。
3. 「0」的意義
電視機廠生產了一批彩電,經檢驗沒有不合格的,那麼不合格產品的個數就用「0」表示。又如,屋裡一個人也沒有,這屋裡人數就是「0」。
但「0」的意義不僅僅表示沒有,它還可以表示其他的意義,例如:
1-表示起點,2-表示數位,3-表示精確度,4-表示界限,5-用於編號,6-記帳需要等等。
其實「0」並不是只表示沒有,它還有很多意思。
0的意義
0既可以表示「沒有」,也可以作為某些數量的界限,如溫度等。
0是一個數,是一個自然數,也是一個整數。
0是一個偶數。
0是任何自然數(0除外)的倍數。
0有佔位的作用。
0不能作除數,不能作分子,不能作比的後項。
4. 關於「0」的意義是什麼
在公元前約2000年至1500年左右,最古老的印度文獻中,已有「0」這個符號的應用,「0」在印度表示空的位置。後來這個數字從印度傳入阿拉伯,意思仍然表示空位。
我國古代沒有「0」這個符號,最初都用「不寫」或「空位」來作解決的方法。《舊唐書》和《宋史》在講論到歷法時,都用「空」字來表示天文數據的空位。南宋時《律呂新書》把118098記作:「十一萬八千□九十八」,可見當時是用□表示「0」,後來為了貪圖書寫時方便,將□順筆改成為「0」形,與印度原先的意義相通。
不能做除數0不能做除數,我們可以從下面兩種情況來談點道理:
一種情況,如果被除數不是零,除數是零時,例如9÷0=?,根據乘、除法的關系,就是說要找一個數,使它與0相乘等於被除數9,但是任何數與0相乘都等於0,而絕不會等於9。
另一種情況是被除數和除數都是零,例如0÷0=?,就是說要找一個數,使它與0相乘等於0。因為零與任何數相乘都得零,所以要找的數不止一個,可以是任何數,那麼0÷0的商不能得到一個確定的數,這是違反了四則運算結果的惟一性。因此零除以零是沒有意義的。根據上述兩種情況都可以看出零是不能做除數的。
當然,還可以從等分除法的意義上看,除數是0是不能存在的。如有12本書,分給0個學生,平均每個學生分得幾本,既然沒有學生分這些書,就不可能求出每個學生分得幾本書,所以0是不能做除數的。
5. 「0」的由來
0字體的發明始於印度。公元前2000年,印度最古老的文獻《吠陀》已有特別「0」概念的應用,當時的0在印度表示無(空)的位置。約在6世紀初,印度開始使用命位記數法。7世紀初印度大數學家葛拉夫.瑪格蒲達首先說明了0的0是0,任何數加上0或減去0得任何數。
遺憾的是,他並沒有提到以命位記數法來進行計算的實例。也有的學者認為,0的概念之所以在印度產生並得以發展,是因為印度佛教中存在著「絕對無」這一哲學思想。
公元733年,印度一位天文學家在訪問現伊拉克首都巴格達期間,將印度的這種記數法介紹給了阿拉伯人,因這種方法簡便易行,不久就取代了在此之前的阿拉伯數字。這套記數法後來又傳入西歐地區,由歐洲發揚光大。
說起「0」的出現,應該指出,中國古代文字中,「零」字出現很早。不過那時它不表示「空無所有」,而只表示「零碎」、「不多」的意思。如「零頭」、「零星」、「零丁」。「一百零五」的意思是:在一百之外,還有一個零頭五。
隨著阿拉數字的引進。「105」恰恰讀作「一百零五」,「零」字與「0」恰好對應,「零」也就具有了「0」的含義。0在中國古代叫做金元數字。
(5)發明0的意義擴展閱讀:
在計算機科學中,0經常用於表示布爾值假(F)。
在數字電路中,不使用精確的電壓值來代表信號的值,只使用「0」和「1」兩個值。「0」表示低於預先規定的閾值電壓,被稱為低電平或者邏輯0。與之對應,「1」表示高於預先規定的閾值電壓,被稱為高電平或者邏輯1。注意負邏輯時的規定相反,高電平為邏輯0。
在電話網路中,國家代碼(國家或地區號)開始為00(兩個0),其下的地方區號(郡或市等地區代碼)開始為0(一個0)。
數字0的使用使數學快速發展。
6. 0的意義是什麼
從表面上看,0的確是表示什麼都沒有,但有時候它也作為一個事物的分界點,如0攝氏度,數軸上的0等。在數與數位中,0還能夠用來佔位。
7. 0的意義0的意義0的意義
0是正負數的分界線
0的性質
0是最小的自然數。
0是偶數。
0在多位數中起佔位作用,如108中的0表示十位上沒有,切不可寫作18。
0不可作為多位數的最高位。
0既不是正數也不是負數,而是正數和負數的分界點。當某個數X大於0(即X>0)時,稱為正數;反之,當X小於0(即X<0)時,稱為負數;而這個數X等於0時,這個數就是0。
0是介於-1和+1之間的整數。
0是最小的完全平方數。
0的相反數是0,即,-0=0。
0的絕對值是其本身,即,∣0∣=0。
0是絕對值最小的實數。
0乘任何實數都等於0,除以任何非零實數都等於0;任何實數加上(或減去)0等於其本身。
0沒有倒數和負倒數,一個非0的數除以0在實數范圍內無意義。
0也不能做除數、分數的分母、比的後項。
0的正數次方等於0;0的負數次方無意義,因為0沒有倒數。
除0外,任何數的的0次方等於1。而0的0次方的值是懸而未決的,在某些領域定義為1,某些領域未定義。不定義的理由多是以連續性為考量,不定義不連續點。
0不能做對數的底數或真數。
當0位於小數點後,而又不位於其他數字之前時,它表示一位有效數字。
0的階乘等於1。
在復數集中,0是模最小的數,而且是唯一一個無輻角定義的元素。
0是唯一可以作為無窮小量的常數。
低階無窮小與高階無窮小的比值的極限是無窮大,0是除它自己外任何無窮小的高階無窮小。
高階無窮小與低階無窮小的比值的極限是0。
定積分中,積分上限和下限相等時,積分值始終為0。
概率論中,不可能事件的概率,或者在連續概率分布中位於某一特定自變數這一事件的概率,都是0。然而,概率為0的事並不一定就是不可能事件。舉個例子:在一根長度為1,起始刻度為0,終了刻度為1的實數軸上隨機選擇某個數,對於任何一個固定的數來說,選擇到它的概率都是0,但是最終必然會選擇到某個數x。這樣,即意味選擇到x的概率是0,但不代表不可能選到x。
8. 知道0背後的意義嗎
沒有什麼意義就是一個代碼,要是非給他加個定義 是遐想0能讓你想像成任何你想要的東西,就像買彩票不能指著他賺錢一樣。
9. 0的意義有哪些
0是-1與1之間的整數。0既不是正數,也不是負數;0不是質數。0是偶數。在數論中,0屬於自然數,0沒有倒數;0的相反數是0;在集合論和計算機科學中,0屬於自然數。0在整數、實數和其他的代數結構中都有著單位元這個很重要的性質。
10. 為什麼說0這個數字,能稱得上是人類一個重要發明,
古代印度人發明了包括「零」在內的十個數字元號,還發明了現在一般通用的定位計數的十進位法。由於定位計數,同一個數字元號因其所在位置不同,就可以表示不同數值。如果某一位沒有數字,則在該位上寫上「0」。「0」的應用,使十進位法臻於完善,意義重大。十個數字元號後來由阿拉伯人傳人歐洲,被歐洲人誤稱為阿拉伯數字。由於採用計數的十進位法,加上阿拉伯數字本身筆畫簡單,寫起來方便,看起來清楚,特別是用來筆算時,演算很便利。因此隨著歷史的發展,阿拉伯數字逐漸在各國流行起來,成為世界各國通用的數字。
阿拉伯人在數學上取得了很高的成就,突出體現在對印度數字與零符號體系的改造與推廣,它不僅方便了阿拉伯人的日常生活,也導致了人類計算領域的一場革命。