进数:展开有理数,何必是实数?

作者: 张和持

来源: 公众号:返朴

发布日期: 2023-09-17 14:24:07

文章介绍了进数的概念及其在数学中的重要性,讨论了进数与实数的区别和联系,以及进数在解决数学问题中的应用。

长久以来,人们都将“数”等同于“实数”。实数就如同当空烈日一般,统治着整个数学世界。文艺复兴时期的代数学家为了解方程,引入了复数。但即便是复数这样自然的构造,也历经了几百年才被数学界所接受。实数的地位似乎是不可置疑的。到了19世纪末20世纪初,数学家们惊讶地发现,包含的完备域不一定是的,还有可能是进数。

进数的其实不是一个符号,而是代表某一个素数。有理数域可以扩充为实数域,但是这种扩充并不是唯一的。上边所说的进数,就是指对于任意素数,都可以扩充为进数域。实数来自于有理数的小数展开,而进数来于有理数的进展开。虽然小数也有不同进制的写法,但是这与进数本质上是不一样的:小数展开默认的是逐次变小,而进展开则默认逐次变“小”。我们将在后文中解释这个问题。如下图所示,实数与进数的地位是相同的。

进数的引入动机进数的其实不是一个符号,而是代表某一个素数。有理数域可以扩充为实数域,但是这种扩充并不是唯一的。上边所说的进数,就是指对于任意素数,都可以扩充为进数域。实数来自于有理数的小数展开,而进数来于有理数的进展开。虽然小数也有不同进制的写法,但是这与进数本质上是不一样的:小数展开默认的是逐次变小,而进展开则默认逐次变“小”。我们将在后文中解释这个问题。如下图所示,实数与进数的地位是相同的。

进数的引入动机进数的其实不是一个符号,而是代表某一个素数。有理数域可以扩充为实数域,但是这种扩充并不是唯一的。上边所说的进数,就是指对于任意素数,都可以扩充为进数域。实数来自于有理数的小数展开,而进数来于有理数的进展开。虽然小数也有不同进制的写法,但是这与进数本质上是不一样的:小数展开默认的是逐次变小,而进展开则默认逐次变“小”。我们将在后文中解释这个问题。如下图所示,实数与进数的地位是相同的。

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