從一點到三點,過了幾個小時?2021年出生的孩子,到了2023年幾歲?計算這些可能很簡單,但時刻、小時、年份、年齡背後的概念,量數1和序數的關係,並不是一目了然的。 這些雖然是基礎得不能再基礎的算數題 量數是表示數量的數,可以進行加減乘除等數學運算,這些運算對應着現實中物件的合併和分割;而序數只是表示物件先後次序的標籤,沒有數學運算可言。比如兩點鐘在一點鐘後面,三點鐘在兩點鐘後面,這和兩小時在一小時後面,三小時在兩小時後面是一樣的,但是一小時加兩小時等於三小時,而「一點鐘」加「兩點鐘」是沒有意義的 。
要利用序數,就要先轉換成有用的量數。對於不同的問題,我們關心的量數是不一樣的,所以轉換方法也不一樣。
在數物件的時候,我們關心的量數是「物件的量數」,這剛好和「最後一個物件的序數」是相等的。比如要知道桌子上有幾個蘋果,就要「第一個,第二個,第三個」這樣數出來。數到了第三個,蘋果總數就是三個。
但是有時候,我們想知道的量數,是序數之間的「距離」,和序數本身無關。比如說時鐘使用的序數是「點」,但我們並不關心時間點的數量,而是經過了幾個小時,也就是時間點之間的「距離」。從一點到三點過了三個時間點,但只過了兩小時。數法是一點走到兩點一小時,兩點走到三點兩小時。同樣,計算年齡使用的序數是「年份」,但我們也不關心經過了幾個年份,只關心過了多少年。年也是一種距離。2021 到 2023 年總共過了三個年份,但年齡只長了兩歲。
序數相減得出距離。只要計算 3 - 1 = 2,2023 - 2021 = 2,就知道度過了兩小時,長了兩歲。換個方向,把序數加減一個距離,就可以得到另一個序數。比如從一點開始過了兩小時,就到了 1 + 2 = 3 點。
我們總是習慣從 1 開始順着數,但是排在第一個的編號不一定是 1,也沒有規定不能倒過來數,例如在麻煩的程式語言領域是從 0 開始數的。從序數到量數的轉換方法也不一樣。所以要把這些概念弄清楚。
-
集合論一般稱為基數,我只是挑了個我喜歡的詞。 ↩︎