我们还是来举例吧!在许多科学常用的名词中,有一个,它的意义究竟是怎样,非常不容易严密地规定的,这就是所谓“无限”。
抬起头望天空,白云的上面还有青色的云,有人问你天外是什么?你只好回答他“天外还是天,天就是大而无限的”,他若不懂,你就要回答,天的高是“无限”。暗夜看闪烁的星球,挂满了天空,有人问你,它们究竟有多少颗,你也只好说“无限”。然而,假如问你“无限”是什么意思呢?你怎样回答?你也许会这样想,就是数不清的意思。但我却要和你缠夹了。你的眉毛你数得清吗?你当然是数不清的。那么你的眉毛是“无限”的吗?“无限”和“数不清”究竟不全然一样,是不是?所以在我们平常用“无限”这个词时,确实含有一个不能理解,或者说不可思议的意思。换句话说就是超越于我们的智力以上的,简直是我们的精神的力量的极限。要说它奇怪,实在比上帝和“无常”还奇怪。假如真有上帝,我们知道他会造人,知道他会奖善罚恶,而且我们还可想象他的样子的一个大概,因为人是照他的模样造出来的。至于“无常”,我们知道他很高,知道他戴着高帽子,知道他穿着白衣服,知道他只有夜晚敢出来,知道他无论天晴下雨手里总拿着一把伞。呵!这是鬼话:上帝、无常我都不曾见过,但是无论哪个说到他们,还可以说得出点眉目。至于“无限”,有谁能描摹它一句呢?
“无限”真是一个神奇的东西,通常说话固然用到它,文学上哲学上也用到它,科学上那不用说了。不过,平常说话,本来全靠彼此心照,认不来许多真,所以马虎一点满不在乎。就是文学上,也没有要给出一个精确的意思的必要。文学的作品里面,原来十有八九是夸张,“白发三千丈”,李太白的个儿究竟有多高?但是在哲学上,就因它的意义不明常常出岔子,在数学上也就时时生出矛盾来。
数学的园地中,各色各样的东西,虽然大都弄得眉目很清楚,只有这“无限”我们却被它征服了。立在它的面前,总免不了要头昏眼花,多么神秘的东西呵,它是!
虽是这样,数学家们还是不甘屈服,总要探索它一番,这里便打算大略说一说,不过请先容许我来绕一个小弯子。
这一节的题目是《集合论》,我们就先来说“集合”这个词,在这里的意义。比如有些相同的东西或不相同的东西在一起,我们只计算它的件数,不管它们究竟是些什么,这就叫它们的“集合”。比如你的衣服袋里,放得有三个“袁头”[18],五只“八开”和十二个铜子,不管三七二十一,我们只数它叮叮当当响着的一共是二十个,这二十就称为含有二十个元素的集合。至于这元素的性质我们却不去追问。又比如你在课堂上坐着,同一个课堂里,有男同学,女同学和教师,比如教师是一个,女同学是五个,男同学是十四个,那么,这个课堂里教师和男、女同学的集合,恰好和你衣袋里钱的集合是一样。
朋友!你也许正要掺进来打断我的话头,向我诘问了吧?这样混杂不清的数目有什么用呢?是的,当你学算术的时候,你的先生一定很认真地告诉你,不是同种类的量不能加在一起,三个男士加五个女士得出八来,非男非女又有男有女,这是什么话?两个“袁头”加四只“八开”得出了六,这又算什么?算术上所以总叫你处处小心,不但要注意到量要同种类而且还要同单位才能加减。到了现在我们却不管这些了,这有什么用场呢?
