展示柜货号:未知 别怪自己了!你可能没被数学选中
我私以为自己还是很喜欢理性的事物的,所以高中分科的时候我毫不犹豫选择了理科,虽然在分科之前数学一直没咋及过格,这样我就给自己造成了很大的困扰,不但要面临对我寄予厚望的班主任的不解,还要面对同学们的小声嘀咕,“你是不是为了你的女朋友在理科班你才选的啊?”,当然不是啊,我都说了我喜欢理性的事物了,怎么能因为儿女私情而这么任性呢?后来想想还是冲动了,经过一番彻骨的反思之后我觉得自己并没有学好数学和它相关的物理、化学的可能性,果断弃理转文,从而迎来了班主任慈爱的目光,而令我没想到的是这个转折改变了我的人生。
转折带来的惊喜是数学在高中最后阶段暂时性选择了我,让我终于补齐了木桶上最短的那一截,摆脱了被数学支配的恐惧,在智力方面达到了个人人生的巅峰,如愿走进了大学的殿堂。
数学给我的人生带来的大起大落实在是太刺激了,虽然高考半年后放假回家我就视以前算过的题目为天书了,但也不耽误我对它保存的一颗敬畏的心,实话说作为“数学废材”的我能让数学短暂地选择了一回已经是谢天谢地了,也情不自禁地想到那些被数学天赋眷顾的大神们是怎么看待这一学科的呢?
看看这些朋友们的Title,可以说都是数学研究和应用领域比较有代表性的人物了,性感、简单、很美、刺激……这都什么虎狼之辞,作为一个数学学渣的我太超出理解范围了。
可见这些人眼中,数学充满着如恋人般的魅力,但对大部分普通人来说,数学代表着深奥、枯燥、绞尽脑汁并屡屡束手无策(说的是我么?直接报我身份证好了……),为什么我们和这些被数学选中的人感受如此大相径庭呢?
首先呢,最早的有关数学的考古物证在非洲南部,那里发掘出了一块狒狒的腓骨。
两河流域的美索不达米亚文明惊现数学发展物证——记载各种精密运算表的粘土泥板,有倒数表阳极保护、平方表、立方表,甚至更高次幂表。
这个时期的数学被称为巴比伦数学,让我们了解到五千年前的古人数学水平之高甚至让现代人汗颜。
埃及文明的记录载体是莎草纸,成书于3600年前的莎草纸卷“莱茵德古本”和“莫斯科古本”上,记录了80多个数学问题和解答。
大概是因为古埃及人没有货币和支付宝,而用面包和啤酒来做交易标准的原因,其中有一道题就是如何让10个人均分9个面包。
莎草纸上也给出了答案,实际的操作方法是将其中5个平均分为2块,正好10块,每人拿1块。
把剩下的2块每块再平均分成5块,这样一共10小块,每人再分1小块,正好分完。
这样分面包不仅每个人分得的面包数量相等,连大小和块数都是一样的,你就说神不神奇?我在稿纸上算半天就没算出个所以然来。
国外的说完了,可以看看咱们自己的,不知道是不是古人晚上没有手机玩或者电视看的原因,漫漫长夜只能琢磨点奇怪的乐子消遣,公元前1000年左右,有一位叫商高的高人就摩挲着自己的毛腿琢磨出了点东西,然后跟周公说,“勾广三、股修四、径隅五”,勾就是小腿,股是大腿,这就是古人从自己身体上发现并引申出的勾股定理。
公元前500年开始,希腊文明使数学产生了重大突破,泰勒斯、毕达哥拉斯、柏拉图、亚里士多德、阿基米德,这些如雷贯耳的名字,把数学作为一门科学科学建立了起来。
希腊数学最突出的成就之一在于对几何的发展,数学家希帕克斯使用相似三角形定理,估算地球半径为3944.3英里(约合6348公里),现代科学测量为3961.3英里(约合6375公里),仅仅相差17英里(约合27公里),他估算地球到月球距离为238000英里(约合383024公里),现代测量数据为240000英里(约合386243公里),误差只有0.8%。现在给你个三角板你能测出来吗?
欧几里得在公元前300年左右完成了《几何原本》,深远地影响了欧洲的数学,也是世界上最成功的教科书,直到今天全世界中小学生学习的大部分几何知识都囊括在这本2000多年前的教科书里。
数学是打开各个自然科学大门的钥匙,数学的方法论彻底改变了人类文明的进程,影响了后来的整个科学体系。
人们很难给数学下一个清晰完整的定义,因为它是抽象的,是连接人类抽象思维与现实世界的通道,将现实事物抽象化,探究宇宙万物的规律。由此看来数学也是一种哲学。说得太深奥了,举几个例子吧!
冬天的雪花,是很完美的六边形或六边形的衍生物,在数学上叫分形,数学上有相似的概念,自然界中也有相似,难道仅仅是巧合吗?
大自然在进化的过程中也很神奇,就像它们具有人类的思维一样,比如向日葵种子结的时候表示出来的螺线、树木的生长、花瓣的生长,松果的螺线……都表现出斐波那契数列的特殊模式。
斐波那契数列指的是这样一个数列,这个数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和。
百合花有3瓣花瓣,梅花5瓣,向日葵21或34瓣,雏菊有34、55或89瓣,这些数字也都符合斐波那契数列。
如果把斐波那契数列中的数字后一项除以前一项,随着数字的增多,这个比值越来越接近于1.61803,听起来很耳熟吧?这与黄金分割数又关系密切。
毕达哥拉斯把一根琴弦平均分为1/2段,1/3段,1/4段,由此得出了这个世界的和谐的比例是1:2:3:4,在这个过程里产生了声音里最重要的四个音。
因为音乐是波,我们听到的每一个音符的振动,就是不同的sin波,不同音乐的组成本质上就是一堆正弦函数的组成。看到这里是不是觉得思维有点割裂啊,原来无比感性的音乐背后是这么理性的数学原理,我再也不敢直视我的随声听了!
反正数学已经颠覆了我们对这么多领域的传统而又浅薄的认知了,那就索性再颠覆一个吧!数学其实在绘画领域也是染指颇深,伴随着西方绘画的演进。文艺复兴期间,很多艺术家和科学家相信宇宙间的规律,可以通过几何原理明确地理性化,因此很多艺术大咖同时也是数学家,画家弗朗切斯卡从几何原理中推导出透视画法,从而使二维空间的画布展现三维的世界,透视法改变了美术史。
19世纪黎曼几何的出现把四维空间的概念带到美术界,毕加索的封神制作——《阿维尼翁的少女》是立体派绘画的开山之作。
抽象派大师康定斯基将绘画中的线条和色彩抽象为数学般简洁又神秘的形态,简直把抽象的数学画了出来。
数学是人类文明最核心、最抽象的知识源泉,既然数学支撑着人类对于这个世界的认知,那么我们每个人都学一些数学,应该是件理所当然的事情吧!
参考来源:《被数学选中的人》本片从数学与人的关系出发,介绍数学作为最基础学科对于人类文明进程的意义。通过现实生活中数学的体现,如计时、建筑、音乐、天气预报等,介绍数学的应用。同时,通过对数学家的访谈,了解这些“被数学选中的人”是如何看待数学、看待科学演进的。