关于数学数字的趣味问题(你可能不知道的数字2)

关于数学数字的趣味问题(你可能不知道的数字2)(1)

2这个数字大家再熟悉不过了,连三岁小朋友都知道2的含义。但2在数学、自然科学、哲学、生命科学、计算机、物理学、甚至人类社会中都是非常特殊的一个数,具有极其重要的作用。在本文中,作者就来带领大家一起领略不一样的2。

在数学上2是唯一的偶质数,2还与费马大定理(当整数n >2时,关于x, y, z的方程 x^n y^n = z^n 没有正整数解)有关系,费马大定理被提出后,经历多人猜想辩证,历经三百多年的历史,最终在1995年,被英国数学家安德鲁·怀尔斯证明。在数理逻辑上有所谓的二元逻辑,证明中的反证法,集合的补集,命题的否命题,数字的二进制表示等等,某种程度上都与2有关系,不胜枚举。

汉语中有很多对立的词语,这也算是2的价值体现,如大家常见的正反、前后、上下、左右、好坏、美丑、高矮、善恶等。中国清代文学家李渔所著的《笠翁对韵》(天对地,雨对风。大陆对长空。山花对海树,赤日对苍穹。...... )是汉语中这种对立的完美展现。

在日常生活中,中国人对2的概念进行了拓展,通过谐音、引申,2具备多重含义。2代表傻,这类词有2B、2货等。2还代表爱情,相信在情人节大家给自己的老婆或者女朋友发过520的红包。中国人靠自己的聪明才智发现了2的真谛。

哲学上有所谓的二元论的假说。其中一种观点认为多样性世界有两个不分先后、彼此独立、平行存在和发展的本原。这种学说的典型代表是法国哲学家笛卡尔在17世纪提出的“心物二元论”,即世界存在着两个实体,一个是只有广延而没有思维的“物质实体”,另一个是有思维但不具备广延的“精神实体”,二者性质完全不同,各自独立存在和发展,互不不影响和互不决定。另一种观点是任何将宇宙或某种东西分为两个独立部分的思想,如古波斯摩尼教的善恶二元论,柏拉图的理念事物二元论,康德的本体现象二元论。

柏拉图的哲学名著《会饮》,这是西方哲学史上最早关于爱的经典名著,书中古希腊最伟大的喜剧诗人阿里斯托芬对于爱情的描述,“爱是寻找另一半”中,讲解了一个带有浓厚悲剧色彩的爱情神话故事:人原本是一种球形生物,每个人有两套器官,两张脸、四只手,四条腿,两套生殖器官,有雌雄同体、雌雌同体、雄雄同体三种不同的人,这些人类的祖先很强大,想挑战天神的权威,宙斯很生气,要惩罚他们,于是将他们切成两半,被切成两半后每个人都觉得不完美了,强烈想寻找自己的另一半并结合起来,当初雄雄同体的想找一个男的,雌雄同体的想找一个异性,雌雌同体的想找一个女的,这也解释了不同性取向的起源。

在自然界中到处都有2的身影。白天和黑夜、高山与峡谷、电池的正负极、零线与火线、DNA的双螺旋结构、原子核与电子(原子由原子核和绕核运动的电子组成)、运动的相对性等。

甚至在人身上,2同样非常重要,人有两只手、两只脚、两个耳朵、两只眼睛、两个鼻孔、两个肾、两个肺、心脏有两个腔室、大脑有两个半球。2有备份的作用,比如只有一个肾,人也能活下来,除了这个作用外,2个眼睛可以更好地聚焦,看清楚物体,2只手2只脚可以让运动更好地平衡。

在生物进化过程中,2也功不可没。学过初中生物我们就知道,自然界中生物的生殖有无性生殖和有性生殖两种。有性生殖是雌雄两性通过结合繁殖后代的一种策略,并且是占绝对统治地位的繁殖策略,每个个体都包含DNA双螺旋结构,雌雄通过受精交换DNA双螺旋结构中的一条链,通过两个个体的单链组合构造出后代的DNA。为什么两性繁殖优于无性繁殖呢?自然界之所以进化出两个性别不一样的个体,通过两性结合繁殖,是有重大进化学意义的。两性繁殖通过两性的基因组合将差异性遗传给后代,让后代获得更好的生存能力,更好地适应环境,而无性繁殖就是自我复制,基因保持不变,适应性会更差。那自然界怎么没有进化出三个性别的物种呢?通过三性繁殖不是后代可以综合三个性别的优点吗?这不是可以更好地适应环境吗?三性繁殖最大的问题在于,三个性别在自然界中遇到的概率比两个会更小,另外,即使遇到了要结合也要克服更大的困难(夫妻二人都会矛盾不断,要是三人不就大闹天宫了,)。同时,三个性别遗传给后代变异性会更大,而自然环境是缓慢变化的,变异性太大反而可能更不适应环境。别以为只有我一个人思考三性这种事情,著名美籍俄裔科幻作家阿西莫夫在科幻小说《神们自己》中就构造了外星人通过3性繁殖的剧情。

在计算机科学,2的价值更是决定性的。二进制进行的数据表示与计算,是整个计算机理论的核心。计算机上的一切对象最终都是二进制的0-1数字流。可以毫不夸张地说,正是二进制让科技的发展有了巨大的飞跃,最终改变了人类生活、改变了人类世界。

在社会与政治中,2的价值也有重要的体现。有很多国家有两个政党,比如美国的共和党和民主党,两个政权竞争执政,互相牵制,达到相互制衡,相互促进的作用。

在美学上,2代表着对称,对称的东西往往更能让人记住,让人获得美的感受。

上面从多个维度讲解了2的价值及其表现。2为什么具备这么重要的作用呢?值得我们每个人深思,我想这一定是宇宙中最简单又是最深奥的道理吧。

2代表了某种对立和统一。世界上有太多的对立概念,这些对立的概念、事物、属性,在某种框架下又能达到完美的统一,这可能是宇宙中最特别、最美的一种现象。

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