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数量是什么?数量关系的本质是什么?
数量是对现实生活中事物量的抽象。从远古时代开始, 在日常生活和生产实践中, 人们就需要创造出一些语言来表达事物( 事件与物体) 量的多少, 比如, 狩猎收获的多少, 祭祀牺牲的多少等等。在古代中国, 这样的表述可以追溯到商代的甲骨文, 参见附录的话题1。虽然在这样的表达中出现了数字, 但这些数字都是有具体背景的: 在这样的表达中, 数字后面都有后缀名词。在现代汉语中, 一些表示数量的后缀名词的具体形式已经被根深蒂固地保留下来了, 比如, 一粒米、两条鱼、三只鸡、四个蛋、五匹马、六头牛、七张纸、八顶帽子、九件衣服、十条裤子等等。我们称这种有实际背景的、关于量的多少的表达为数量。
在上面的表达中,其中的数字还不具有数字符号的功能,只能把这些数字理解为与数量有关的事物的记载:一粒米与一头牛是不可同日而语的,虽然都是数量"一"的具体例子;此外,这样的表达是不利于进行运算的:一粒米加上一头牛是什么呢?因此,虽然数量是对现实世界中与量有关的事物的一种抽象,但数量还不能作为数学研究的对象,数学研究的对象应当是比数量更为一般的抽象。为了实现更为一般的抽象,就必须把握数量的本质,这个本质表现在数量的关系之中。
数量关系的本质是多与少。经验告诉我们, 动物也能够分辨清楚的东西, 这些东西往往就是本质的。动物能够分辨多与少, 一个生动的例子可以参见附录的话题2, 因此, 可以认为: 数量关系的本质是多与少。可是, 当人们还不会计数时, 如何准确地分辨数量的多与少呢?
对于同样的东西,问题还是比较简单的,因为数量是一个一个多起来的。比如,四个苹果是在三个苹果的基础上又多了一个苹果,所以四个苹果要比三个苹果多;同样的道理,五个苹果要比四个苹果多;又因为"多"的关系具有传递性,因此五个苹果要比三个苹果多。"少"与"多"是对应的,因此用同样的方法可以理解"少"。
对于不同的东西, 问题将变得比较复杂, 因为很难理解四粒米要比三头牛多。这时, 可以采用对应的方法来比较多少, 比如, 有若干个苹果, 还有若干个橘子, 如何判断是苹果多、还是橘子多呢? 可以实施下面的过程来判断多少: 把苹果看作一个集合, 把橘子也看作一个集合; 从苹果的集合中拿出一个, 同时也在橘子的集合中拿出一个; 重复这个过程, 如果最后苹果的集合中还有剩余, 这就说明: 苹果的数量比橘子的数量多, 反过来也说明: 橘子的数量比苹果的数量少。我们称这种比较数量多少的方法为对应, 人们最初就是用这种对应的方法来比较数量的多少, 一些例子可以参见附录的话题3。在现代数学中, 人们把这种对应的方法应用于无穷集合大小的比较。
从上面的讨论可以看到,比数量更为一般的抽象,或者说,能够成为数学研究对象的抽象已经呼之欲出了。但是,应当如何来描述这个抽象呢?