有理与无理
我们有粒子了,那么它们怎么构成我们现在的世界呢?先把粒子放一边,来看看有理数与无理数。
能够写成整数/整数形式的为有理数,不能写出的为无理数。有理数的特点是,如果你用小数的形式写出来,会发现它小数点部分为有限位数,或是无限循环小数。循环则代表有着一定的周期,它在不停的重复。我们再来看看有理数,如果把1/分母当一个个体a,有理数的意思就是一共有分子×a个个体。它表达的意思再清楚不过了——有理数描述的就是粒子的世界:你能数出它的个数,你也能从它小数形式里看出周期性。
现在回到粒子上。暂时把粒子定义为能区别物质差异的最小单元,它可以是原子,可以是分子。如果原子是一颗一颗的小球,它会怎么排列?想想雪花,它有各种各样的形状,但有一点不会变——永远是6边形。再想想那些美丽的水晶、矿石,它们都反应出内部原子的排列。原子都排列为规则的几何形,周期循环。至于为什么会这样,这是第二个坑,放后面说。总之,粒子有理。
无理数是跟无理数不同的数,它不能写成整数的商,它是无限不循环的。最为大家熟知的无理数是圆周率,它是圆周长跟直径的比值。这透露出来的信息是:如果你要把直径分为n份,无论n有多大,分得多细,圆周都不会被整数倍的细颗粒填满。这代表如果你把直径用整数表示,那么,如果要计算得到一个具体的数值是不可能的,只能无限接近它。实际上,圆周率计算方法就是用无限接近法不停的为小数点后添加位数。这是什么意思?如果你把原子排成一排,你永远没办法用同样大小的原子以这一排为直径,又用这样一个原子距离排出完美的圆形。原子数越少,这个圆形越不完美。我们又知道,万物都有内聚成圆的倾向。看看头上的太阳、月亮、星辰,它们都是圆的。看看水滴、气泡、你的细胞,它们也是圆的。因为同性质的东西相互间可能吸引可能排斥,它们的合力就在虚拟的园中心。如果有4个原子,你可以很容易的把聚在一起的它们等分的排列在一个圆上,如果你有400个、4000个聚在一起的原子,你要怎么让他们尽可能均匀又可以都放在某个圆上?你可以说都以一个点为中心画无数同心圆,但是得记得一点:斥力与引力离得越近作用越大。需要照顾的不只是由4000个原子作用力的合力中心,还要顾及到每个原子周围的原子。
这就是有理数与无理数的矛盾,可以数个数的原子与并不在意个数的圆形之间的矛盾。6边形是一个很好的平衡。