[小狐熊週記] 20230410 最大的數字 The Largest Number

 小孩子每天講著一些童言童語的渾話,大多數的言語就像背景雜訊一樣,我們可能聽完就忘了。 但在濾除雜訊之後,總有一些資訊亮點會被父母捕捉到,進而存留在心中。

像是小狐在兩個禮拜前問了一個問題,至今仍迴盪在我心裡。

小狐問了……「最大的數字是什麼數字?」

小狐熊兩個人成天嘰哩呱啦講的話何其多、問的問題也何其多, 但沒有一個像這個問題一樣深深打中我的心。


平素小狐熊發問,我一向知之為知之,不知為不知。 答得出來就答,答不出來就說我也不知道。但這次這個問題實在是意味深長。 我覺得我並非不知,但我卻也不知要如何回答才能答得正確完整、引人入勝。
數學能力好的人很多,但是能把數學講得有趣的不多;我深怕自己答得不好,就此失去後續討論這個話題的機會。


關於什麼是「最大的數字」,我心中頓時浮現了這個我不但不會寫甚至也不會唸的符號:א 

א

隨即又想起了自己五年前寫過一篇關於「無限」的思考心得,在此茲將該文重編轉貼如下:


「(神對亞伯拉罕說),論福,我必賜大福給你;論子孫,我必叫你的子孫多起來,如同天上的星,海邊的沙。 - 創世記 22:17a」

如果是一個篤信聖經的人,讀了這段經文,心裡可能會想「嘿,如果他子孫的數量等於天上星的數量,且又等於海邊沙的數量;那我只要能夠查出星星或海沙的數量,就能算出亞伯拉罕的子孫到底會有多少人了!」

嗯,這真是非常好的洞見,簡直舉一反三啊!

但是進一步推想,星星和海沙皆日日夜夜生生滅滅,哪有一個固定的數字可以計算呢?不過這樣確也合理。因為亞伯拉罕的子孫數量的確可能是個無窮級數。如果星星或海沙的數量是個定值,那就是預表了亞伯拉罕的子孫人數在達此數量後就會絕後了。

此外,天上的星和海邊的沙這兩者數量的對應,以目前的科學世界觀來說,恰如這句陳述:「一條無限直線上的點的個數,和有限線段上的一樣多。」 寬闊無垠宇宙中的星星數量,竟能用渺小有限地球上的沙粒來對應,這不就像是無限的直線與有限的線段嗎!

那麼,我想這段經文表達的意思應該是:這三個集合都是一個可數的無窮集合。亦即他們都能與自然數有1:1的對應關係。
若把這段聖經用白話文來重新編譯就是:「我必叫你的子孫多起來,你子孫集合的冪數,就如同天上的星的冪數,也如同海邊的沙的冪數。」

這個冪數,我想就是א‬(aleph)吧。

(寫於 Facebook Henry Yang 2018年6月24日 )


對於「最大的數字是什麼數字」這個問題,簡單的回答就是「無限大」。

那如果把無限大再加1呢?是不是又比原本的無限大更大了呢?
這個問題對於小孩子來說其實是很容易就會碰觸到的思考邊界。

不妨想像一下有兩個小孩在彼此爭競,
甲:「我的戰鬥力有1000!」
乙:「那我的戰鬥力就有10000」」
甲:「那我的戰鬥力就有1000000……」
乙:「哦哦!那我的戰鬥力就是無限大!」
甲:「那我的戰鬥力就是無限大再加1000!」
乙:「那我的戰鬥力就是無限大再加10000!!」

看吧,無限大的概念就是這麼樸實無華隨處可見😆 可見「無限大到底是什麼」已然是個無法迴避的問題,

順帶一提,「無限小」的概念在生活中也常常碰到。例如在去年這篇週記無限個最後一塊蛋糕提到的,

所以我就跟小狐達成了一個協議:「我會一直拿最後一塊給你吃,而每一個最後一塊的大小,都會是前一塊的一半。」

嗯,一塊蛋糕,日取其半,萬世不竭!
如此,小狐可以吃無限次的最後一塊,但總食用量仍在合理的安全範圍之內。

如何在有限的物質供應上,體現出父母對子女無限的愛呢? 這就是了。

應用這個方法,我可以一直給一直給一直給一直給、無窮無盡地給, 不管給到了第幾次,我都還能真心地說「我還可以給你更多!」
……哪怕我從頭到尾總共也只有兩塊小蛋糕。

這就是一個「無限小」在生活中的體現。


當我聽到小狐問「最大的數字是什麼數字?」時,因為當下環境吵雜,我只有先跟小狐說:「你這個問題問得很好!我們晚點有空的時候再來討論!」 (我總是喜歡說「你這個問題問得很好」,但有些問題問得是真正好,像是這個問題😆)

而就在當天稍晚,我們都還沒來得及回頭來討論這個「無限大」的問題,小狐又猛然提問了一個新的問題……

「質數是什麼?」

而且「質數」這個詞還是他突然首先提起的,著實嚇了我一跳。

我們本來只是在討論奇偶性的話題,我剛解釋完奇數是什麼偶數是什麼,小狐冷不防地就問我質數是什麼。 但是面對一個只會加法,不懂何謂乘法、更沒有因數倍數概念的小狐, 我只能盡量解釋成:當你的正方形積木數量沒辦法恰排列成「邊長均為整數且長度均大於1單位」的矩形的時候,這個數量就是質數。

當天我們去觀賞了《阿卡的兒歌大冒險》,這是一齣阿卡貝拉X台灣童謠的音樂劇,重演多次,佳評如潮。而小狐跟我就是在觀眾席一邊等待演出開始一邊閒聊的。對於什麼是質數,我才匆匆解釋了一陣,表演就開始了。我也不確定小狐有沒有聽懂,總之我盡力了😆

《阿卡的兒歌大冒險》當天的演出非常精采,小狐熊都很喜歡。 散場回家之後,那些劇情裡的旋律仍縈繞心頭久久不散。 而且這場表演也是小狐熊人生首次觀賞正式的售票表演,實在是一件很值得紀錄的里程碑。

不過相較起那些繞樑旋律, 更持久不散、縈繞我心的,仍然是當天小狐問出來的這個問題:

……「最大的數字是什麼數字?」


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