第13章進制內的數和進制外的數
埃斯皮諾薩在紙上寫出1和π,然後說:你們看,它們有什麼不同?有理數和無理數是吧!其實也對,不過不是我想要表達的內容。為了讓你們明白我所說的,我要先提一下進制。說起進制,大家可能有點陌生。如果說二進制、十進制、十六進制和六十進制呢,你們就應該很熟悉。我們一般使用的是十進制,而它就是進制的一種。我要說的是進制內的數和進制外的數,1和π就分別屬於它們。我知道大家有些困惑,我就來講解一下。它們是怎麼區分的呢?其實就是在條件理想的情況是否可以寫出來。換句話說,就是是否無限。如果有限,就是進制內的數。如果不是,就是進制外的數。為什麼會如此呢?我覺得無限就是進制的問題,換個進制也許就不是無限了。所以,才有這兩種數。你們認為我的觀點正確嗎?
小尼拿起紙,反覆看個不停。口中念念有詞,眼睛撲閃撲閃。良久,他說道:我們都知道0.9的循環等於1。而按照你的說法它們分別就是進制內的數和進制外的數,這兩種數怎麼能相等呢?1怎麼會既是無限的又是有限的呢?我覺得你的觀點不正確。
艾麗西亞說:有點太武斷了。我計算過了在九進制里1/3等於0.33,不是無限循環小數。所以,這就足以說明無限循環小數是由於進制而產生的。至於π,我就不清楚了。可能變換一下進制,就不是無理數了。所以,這個問題還不能下定論。不過,我對埃斯皮諾薩有信心。我覺得無理數就是進制外的數。
回到小尼的問題上,進制內的數和進制外的數可能相等嗎?其實它們都是基於一個進制而言的。在一個進制里,進制內的數是多數而進制外的數是少數。雖然它是進制外的數,但是還是這個進制里的數。這是什麼意思呢?就是它們的這種進制外的特徵會在某些時候消失,也就是會變成進制內的數。所以,進制外的數也可以看做是這個進制的數。舉個例子,0.3的循環是進制外的數,但是它的三倍又會變成進制內的數。也就是有限的一。我覺得π的平方一定是有限數。為什麼不是有理數呢?其實,有理數包含有限數和無限循環小數,有限數就是有限的。對於這種現象,我叫做進制外的數回歸。進制外的數回歸充分說明數系的規律性,進制對數的強大約束力。
小尼又說:我覺得π的平方會是無限循環小數,而不是有限數。所以,進制外的數回歸在無理數上根本不會發生。不過,我也認同無限循環小數是由進制產生的這種說法。
不過,我又突然覺得π的平方還是無理數。你們覺得呢?
埃斯皮諾薩斬金截鐵地說:我覺得π的平方是不會是無理數,也可能不是無限循環小數。其實,我們也只是猜測而已。無理數的研究還要依靠科學家,而我們只有慢慢等待結果了。
數果然很奇妙,可以讓人進行無限的遐想。
對了,我要去想新的話題了。你們自便吧!