第146章 第二堂课

这句话似乎某种程度上印证了大个子弗莱迪的担心——黎曼真的是觉得他们实力还不足以给他当实验材料，甚至不愿意单单从更好培养的小孩子培养起，而是决定将他们这些成年人也一块拔苗助长了吗？

但是，但是！

弗莱迪胸中无端地生出了一口豪气！

怎能让孩子们独自承受危险，他们这些老胳膊老腿应该为他们挡在危险之前才是。

如果黎曼知道他在想什么，估计只会憋出一句：“……你想太多了。”

黎曼和弗莱迪回到火堆群旁，那几个小孩还聚在一起叽叽喳喳，不知道在讨论些什么，于是黎曼转头对弗莱迪说：“那就先把……嗯，十五岁以上的人聚集起来吧，我先给你们上课，艾尔他们还在讨论他们的想法。”

……

黎曼看着面前坐了一排又一排的人，放了一个【召唤·光】，他又看向他们手中的一张纸一支笔：“呃，一张纸大概不够记笔记的，你们多拿几章。”

等其他人准备完毕，黎曼也捏出了一道石板，准备开始上课。

“你们这个年纪……那就从实数开始讲起吧。”

“我知道你们对数的认知和魔法紧密关联，但是我还是决定从正常的逻辑来介绍数。”

“最简单，最容易被人类意识到，并且抽象概括出来的数，是正整数，我们再给它加一个0上去，就是自然数，自然数对加法和乘法是封闭的，这句话的意思是，1+1等于的2依旧是自然数，1乘2等于的2依旧是自然数，任意两个自然数相加，相乘，结果依旧是自然数，那么它对什么是不封闭的呢？”

“减法。”

“如果我面前摆有五只野果，我吃掉了三只，把这个过程抽象为一个算式的话就是5-3=2，这种减法是比较直观的，生活中常用的，最容易被抽象出来的，而且答案依旧在自然数里。”

“但是如果算式是3-5，我们就没法从自然数中找到一个数去当它的答案，但这个式子依旧是有意义的，比如我现在有三枚银币，但是我买了一本书，要五枚银币，那么此时我倒欠书店老板2枚银币。”

“由此我们将数的范围扩充到整数，也就是我们加入了负数的概念。”

“现在，整数对加法，乘法，减法都已经是封闭的了，但是它依旧不够好用。”

“我们会碰到这样的情况，现在有八个人出去采集野果，采到了十六个野果，那么我们自然地就会将16平分给8个人，并且得到算式16/8=2，也就是除法，整数对除法是不封闭的，比如2/3，得到的就不是整数，于是我们把数的范围扩充到有理数。”

“我知道你们更习惯把这个叫做分数，但是我更喜欢叫有理数，所以记下这个词然后以后你们就知道它代表什么了。”

“在这里我们对有理数进行一个定义，我们把有理数定义为p/q，其中pq是互质的整数，q为正整数，p为整数。”

“有理数的范围足够我们做大多数运算了，但是它并不囊括了所有数。”

“比如经典的根号2，我们来证明一下，根号2不为有理数，也就是说，根号二没法表示成分数。”

“我们采用一个反证法。”

“假设根号2可以表示为形式为p/q的有理数，其中pq是互质整数，那么我们可以得到一个等式p?=2q?。”

“我再次强调一遍，我们假设了p，q都是整数，那么这种情况下，p必不能为奇数，因为奇数的平方里不可能有2这个因数，对吗？”

“所以我们推出，p为偶数，偶数可以表示为2k，其中k为整数。”

“于是我们又得到了一个等式，2k?=q?，同理可得，q为偶数。”

“也就是说，从根号2是有理数这个前提，我们可以推出这样一个结果，p和q拥有一个共同的因数2，而这违背了最初的假设pq互质，由此可得这个前提条件是错误的。”

“根据类似的思路我们还可以证明根号3，根号12是无理数。”

“然后在这里，我要第一次引入无穷的概念，我现在画一条线段，这条线段的起点是0，终点是1，也就是它是一段长度为1的有限长的线段。”

“那么请思考这样一个问题，如果我要从0走到1，那么我得先走到0和1的中点1/2，如果我要从0走到1/2，那么我就需要先走到0和1/2的中点1/4，而这个过程是可以无限继续下去的，你们看到问题所在了吗？”

“第二个例子，依旧是这条线段，我把它竖起来，然后我再在它的旁边画一条倾斜一点的线段，有点像直角三角形的高和斜边长，对吧。”

“这两条线段的长度明显是不想等的，但是我们可以将上面的点一一对应起来，横着连线，对，假设，线段是由一个一个可数的点构成的，那么我们就会得到一个荒谬的结论，也就是这两条线段是相等的。”