1+1=2是一种科学家总结出来的规律。这是一种公理,被我们认可并运用的一种公理。
1889年,在数学家戴德金工作的基础上,皮亚诺在《用一种新方法陈述的算术原理》一书中提出了一个算术公理系统,这个公理系统有九条公理,其中四条是关于“相等”的,五条是刻画数的,并且以1而不是0作为基本概念。
在后来的著作中,皮亚诺对这一算术系统作了修改,去除了关于“相等”的四条公理,并且以0取代1作为基本概念,构造了沿用至的皮亚诺算术公理系统。
定义整数为自然数对(a,b):
定义:如果a+d=b+c,则(a,b)=(c,d);定义整数加法为(a,b)+(c,d)=(a+c,b+d);定义(a,b)的相反数为(b,a)。将(a,0)和a等同。则可以证明自然数是整数的一部分,加法的定义是相符的。
这样,在整数上,我们有相反数的概念。整数和它相反数的和是0,0和任意整数的和是其自身。在整数上,定义a-b为a+(-b)。可以验证,这样的定义与通常理解的整数加减法是一致的。