基礎:點、線、面與公理化方法

點(point)

想像削尖的鉛筆尖輕輕點在紙上,或夜空中的一顆星:它標示出一個位置,卻不佔任何空間。這正是「點」要捕捉的東西——只有位置,別無其他。它沒有長度、沒有寬度、沒有厚度;你可以替它命名,卻永遠無法真正把它填滿。

在歐氏幾何中,點是不加定義的原始名詞(undefined term)之一——我們刻意不替它下定義,而是透過公理來描述它的行為:過任意兩點恰有一條直線、一條線由無限多個點構成,等等。我們用大寫字母 A、B、C 標記點,畫一個小圓點來示意它,但紙上的圓點只是個圖像;真正的點大小為零。在座標幾何中,平面上的點用有序對 (x, y) 命名,空間中的點則用三元組 (x, y, z)。

常見的誤解是:點「之所以沒有定義,是因為它太明顯而不需要定義」。真正的理由其實是邏輯上的:任何能進行證明的系統都必須從一些既不證明、也不定義的原始概念出發,否則就會無止盡地自我追逐。點就是任何滿足公理的東西——在某個模型裡它是平面上的圓點,在另一個模型裡它是一對數,在更奇特的模型裡可能是別的東西。幾何並不在乎點「究竟是什麼」,只在乎點與點之間如何相關。

在地圖上,標示一座城市的那個小圓點被當成一個點:它的位置才是重點,它在紙上的大小無關緊要。兩個這樣的點,例如代表甲鎮的 A 與代表乙鎮的 B,恰好決定一條連接它們的直線 AB。

點只捕捉位置;它被畫出來的大小只是給眼睛看的輔助。

你畫出的圓點有實際寬度,但它所代表的點卻沒有——千萬不要從紙上記號的大小去推論。

又稱
location