对称逻辑,是一个偏正短语,对称为偏,逻辑为正,所以文章主题是讲逻辑,讲一种不同寻常的逻辑。它不同于传统的三段论逻辑、现代的符号逻辑以及似是而非的辩证逻辑,它叫对称逻辑。同为逻辑,对称逻辑的不同之处在于对称,所以从对称讲起。
对称逻辑不寻常,但对称的现象极为寻常,随处可见,俯拾皆是。比如近到我们的左手和右手,以及路边的花花草草,远到宇宙天体运行的规律,无不蕴含着对称的深意。但要问什么是对称,对称现象背后的本质是什么,却不是马上能回答上来,一个比较通俗的说法是:对称是在一定变化条件下的不变现象。无疑这是一个非常深刻的认识,只是还停留在现象层面,不具备理论的可操作性,需要进一步抽象才能深入本质。我们就基于这样一个认识——变化中有不变——进一步抽象,将对称定义为:经过某种操作R,使得a、b两者之间可以相互转化,则称a、b关于操作R对称,记作:a又b。用公式表达为:若Ra=b,且Rb=a,则a又b(其中对称符号“又”取自“对”字的一边),读作:a对称b。换句话说,如果a的对子是b,同时b的对子是a,则a、b对称。由于这里的对称符“又”是中文的,所以姑且将其称为对称的中式定义,以区别其他关于对称的定义。
尽管对称概念的外延很丰富,但它的内涵离不开两个要点,一个是“变”,一个是“不变”,如何将这两点巧妙地联系起来,是成功定义对称的关键。中式定义中的Ra=b,表示a转化为b,a原本不等于b,而是a经过转化操作R之后等于b;Rb=a,表示b转化为a,b原本不等于a,而是b经过转化操作R之后等于a,合起来便是,a和b原本不相等,但经过某种操作R,可以使得a等于b,b等于a,其中“R”表示变,“等于”表示不变,并且不变是在经过变之后实现的。由此可见对称是一个过程,变是条件,不变是结果,而不能将对称单纯理解为一个静止的结构。
这样定义对称靠谱吗?可以拿一张A4纸来检验,沿长边或宽边的中点连线对折,对折线将A4纸分成a、b两部分,两部分完全重合,即a=b,由于这个结果要经过对折才能得到,所以完整表述应该是:Ra=b,即将a沿对折线压向b,与b重合;Rb=a,即将b沿对折线压向a,与a重合,于是得出a、b对称,进而说整张A4纸是一个对称图形。直观感觉这个定义没什么问题。从这个对折A4纸的例子可以发现a、b构成一个整体,或者说存在一个非空集合H,将集合H一分为二,分成a、b两个子集,由于a、b之间具有对称性,从而认为a、b所构成的集合H也具有对称性。这里所谓的对称性就是变化之中的不变性。
对称的定义,经过某种操作R,使得a、b两者之间可以相互转化,则称a、b关于操作R对称。其中的操作R是一个集合,是实现a、b转化的操作的集合,针对该集合中元素个数(也称为基数)的不同可以分别予以说明:
第一,R为空集Ø,|R|=0,即没有任何操作能够让a转化为b,或者b转化为a,则a、b不对称。但此时Øa=a,应该是成立的,即不需要经过任何操作或转化,a=a,自身与自身对称。当然,也可以将不操作视为一种操作,那么就不存在空集的情况,关于R集的基数的计数系统就要从1开始,而不是从0开始,本文选择从0开始。
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