虚数i是真实存在的吗？

大数据实验室 · 公众号 · 大数据 · 2017-06-22 07:27

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整数、有理数、无理数统称为实数，实数是连续的。

直观理解连续，就是数轴上没有坑了，再也不可能有别的数了。

实数的连续性是非常重要而且基础的性质，没有实数连续性，函数就不连续，函数不连续，可微可导微积分都没有了，真不知道世界会是什么样子。

再比如，我们想想，有理数是一个个的点，长度为0，就算无数多个有理数加起来，长度还是为0，那么长度是哪里来的？连续的实数才有长度，怎么证明？也无法证明，这是关于连续性的一种性质。

至此，我们把实数称为”完备“。

当然，还有人说，我可以不破坏实数的各种性质，但是可以在实数的缝隙里面加上无穷小量（在上面的实数理论中，无穷小量不是确确实实的数，只是一个概念），就这么创造了新的实数，这种实数自有它的用处，不过目前不是主流。

1.5 数学并非科学

什么是科学？科学很重要的一点是，可以被证伪。比如说我们说水的沸点是100摄氏度，那到底是不是呢？用温度计量了就知道。科学的研究需要用事实来证明或者证伪。

从实数理论来看，我们可以认识到一点，数学并非科学。比如上面说的无穷小量到底是不是数，就可以被随意的定义了，在这个基础上，没有逻辑矛盾的推出了各种理论理论，自然也没有办法证明和证伪。

所以数学会从各种公理出发建立很多分支，不过如果和科学研究脱钩的话，这个分支也不会有很多人去研究它，慢慢也就失去了活力。当然也有很多分支本来也只是少数数学家的玩具，后来被发现可以作为工具进行各种数学研究。现在可能最纯粹的数学只有”数论“了。

想起一个爱因斯坦的公案，爱因斯坦作为一个理论物理学家，工作方式很像是一个数学家，从光速不变这个假设出发，推出了”相对论“，学术界都说，你好牛哦，说的好有道理哦，但是，诺贝尔物理学奖没有办法颁给他，因为证明不了也证伪不了！颁奖委员会当时的心态是”我好想给爱因斯坦颁奖哦“，就在爱因斯坦的研究中找个靠谱的”光电效应“颁奖。

2 虚数是否真是存在？

虚数这个名字，指出了一点，虚数在现实中没有对应物的，是一个人工数。

似乎是人工数就必然不真实，让我们来看看是不是？

2.1 虚数开始是数学家的玩具

古代的数学家也和我们一样，也玩24点，意大利米兰有个数学家叫做卡当，出了一个题，能否把10分成两部分，让它的乘积为40？他给出的答案是，，这里负数第一次出现在了根式里，不过就好像几何题划的辅助线一样，虽然参与运算，但是并没有意义。数学家也不可能给辅助线专门定义一个概念。