在这一个短短的句子里,照句法上的说法,一共是五个词:“一”“二”“三”“加”“等于”。这五个词,前三个是一类,后两个又是一类。什么叫着“一”?什么叫着“二”?什么叫着“三”?这实在不容易解答。它们都是数,数是抽象的,不是吗?我们能够拿一个铜板、一支铅笔、一个墨水瓶给人家看,但我们拿不出“一”来,“一”是一个铜板、一支铅笔、一个墨水瓶,一个这样,一个那样,这些的共相。从这些东西我们认识出这共相,要自己保存,又要传给别人,不得不给它一个称呼,于是就叫它是“一”。我为什么叫“薰宇”,倘若你要问我,我回答不上来,我只能说,这只是一个符号,用了它让你们好叫喊,让你们在茶余酒后要和朋友们批评我、骂我时,说起来便当些,所以“薰宇”两个字是我的符号。同样地,“一”就是一个铜板、一支铅笔、一个墨水瓶……这些东西的共相的符号。这么一说,自然“二”和“三”也一样地只是符号。
至于“加”和“等于”在根源上要说它们只是符号,一样地也可以,不过无妨浮面一点说,它们是表示一种关系。所谓“一加二”是表示“一”和“二”这两个符号在这里的关系是相合;所谓“等于”是表示在它前后的两件东西在量上相同。所以归根到底“一加二等于三”只是三个符号和两个关系的联缀。
单只这么一个例子,似乎还不能够说得十分明白。再举别的例子吧,假定你是将代数学完了的,我们就可以从数的范围的逐渐扩大来说明。
在算术里我们用的只是1、2、3、4……这些数,最初跨进代数的门限,遇到a、b、c、x、y、z,总有些不惯常。你对于二加三等于五,并不惊奇,并不怀疑。对于两个加三个等于五个,也不惊奇,也不怀疑。但对于2a+3a=5a你却怔住了,常常觉得不安心,不知道你在干什么。其实呢,2a+3a=5a和2+3=5对于你的习惯说,不过更其符号的而已,有了这一个使用符号的进步,许多关系更来得简单普遍,不是吗?若是将2a+3a=5a具体化,认a是一只狗的符号,那么这关系所表示的便是两只狗碰到了三只狗成为五只狗;若a是一个鼻头的符号,那么,这关系所表示的便是两个鼻头添上三个鼻头一共就成五个鼻头。
再掉转一个方向来看,在算术中除法常常有除不尽的时候,比如3除2。遇着这样的场合,我们便有几种方法表示:
(1)2÷3=0.667弱
(2)2÷3=0.6余0.2
在算术里你知道从5减去3是2,但碰到要从3减去5,你就没法办,只好说一句“这不能够”。“不能够”?这是什么意思?我替你解释便是没有法子表示这个关系。但是到了代数里面,为着要探究一些更普遍的关系的缘故,不能不想一个方法来冲破这种困难。于是有些人便这样想,从3减去5为什么不能够呢?他们心口相问地,便这般回答,因为还差2的缘故。这一回答,好,关系就成立了,“从3减去5差2”。在这个当儿又用一个符号“-2”来表示“差2”,于是这关系就成为3-5=-2。这一来,真是“功不在禹下”。我们有了负数,一则可探讨它自身所含的一些关系,二则可以将我们所已得的一些关系更普遍化。
又如在乘法中,有时只是些相同的数在相乘,便给它一种符号,譬如a×a×a×a×a写成a5。这么一来,关于这一类的东西又有许多关系可发现了,例如:
an·am=an+m
(an)m=anm
…………
不但这样,这里的n和m还只是正整数,后来却扩张到负数和分数去而得出下面的符号:
这些符号的使用,是代数所给的便利,学过代数的人都已经知道的,我也不用再说了。