数字真奇妙——四和八的方方面面( 二 ) _数字

四、其它学科中的“四”和“八”在逻辑学里，有所谓的四种类型的基本命题，示例和命题名称如下：

「所有鸟都会飞———全称肯定命题」
「有的鸟会飞————特称肯定命题」
「所有鸟都不会飞——全称否定命题」
「有的鸟不会飞———特称否定命题」

这些命题之间的关系，以及在“三段论”中的作用，是传统逻辑学中的重要内容，而现代物理课本上常作为“反面典型”的亚里士多德，就是世界上最早、最重要的逻辑学家，他这方面的成果在现代仍然基本适用。
下面看看物理学。这里最能体现四的重要性的，除了前面说到的相对论，就是麦克斯韦方程组，它无论是微分形式还是积分形式都由四个方程组成。同样的，热力学方程也是包含四个。我觉得，如果一个人能欣赏麦克斯韦方程组的美，那就也应该能欣赏热力学方程的美。已经有很多文章介绍麦克斯韦方程组了，所以下面只写了热力学方程组：

文章插图

四在化学中最重要的应用大概是第四主族元素了，碳硅锗锡铅嘛，其中碳是生命必不可少的元素，原因之一是它具有四个最外层电子，可以形成长链，构成几乎无穷无尽的各种分子，而硅比碳多了一个电子层，虽然也能形成很多种化合物，但到底还是就和碳有很大区别。有的科幻书一本正经地讨论“硅基生命”，不必当真了。不过硅也不必沮丧，因为它和锗是我们这个信息时代的明星。注意，如果你和台湾人交流，他们可能会把 Si 念成“矽”，这样是容易和“锡”“硒”混淆。另外截止到今天，全部已经发现的化学元素的原子，处于基态时核外电子只有四个亚层，这就是所谓的 s、p、d、f 亚层，每个亚层中电子云的形状不同。
八在化学中同样很重要，我们都知道有个“八电子稳定结构”，说的是如果原子的最外层具有八个电子就是稳定的。天然具有八个最外层电子的原子是所谓“惰性气体（现在叫稀有气体了）”，具有化学性质稳定、液化点和凝固点低等特点。而其它元素的原子也往往具有成为八电子稳定结构的倾向，于是产生了各种各样的单质和化合物。顺便说一句，在生物体内仅次于碳、意义可能和氢差不多的氧原子的核电荷数就是八。
在地质方面，本来我们所处的地质年代被称为“第四纪”，但是人类对自然界的影响太大了，于是有人倾向于划分出一个新的地质年代——人类纪。不过我不能断定这是不是认真的。
在天文学方面，我们的太阳系——多少有些随意的——被认定有八颗大行星，其中四颗是类地行星，另外四颗则是巨行星。本来冥王星也是大行星中的一颗，但是后来天文学家发现太阳系内类似冥王星那么大的行星有好几颗，而且不能保证今后不会发现新的同样大小的系内行星，于是把它降了半级，称之为“矮行星”，属于这个分类的还有谷神星等等。这是我要介绍的有关“四”和“八”的最后一个内容。