在電影《唐人街探案》里,高智商腹黑girl思諾問秦風,用什么方法能讓一張紙立起來?
思諾自己試了一下,平面的紙怎么變換角度,都無法立起來。
秦風將紙對折一下,紙穩穩當當的立起來,原來這么簡單啊,只要將平面轉成立體就能搞定!
還有復雜一些的,把一張紙折疊一下,連續剪兩端不要剪斷,交錯拉開,看,這不就立起來了?還是圣誕樹模樣,很好看。
001數學是世界之美的原型
開普勒曾說過:“數學是這個世界之美的原型”。
數學美的主要內容一般反映在對稱美、簡潔美、奇異美等方面。比如數列的規律。
比如:黃金比例
還有,人們在欣賞大自然美麗的景色的時候,往往會被花朵的美麗的顏色和形狀吸引住,但這些花的美妙不僅于此,而且還蘊藏著美妙的數學特性。
比如斐波納契數列。
有著鮮艷外表的葵花,花頭上小花的排列常被用作自然界斐波納契數列的最佳例證。(“斐波納契數列”中的每個數字都是其前面相鄰兩個數字之和而得出,如0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89)。
紫色金光菊也是斐波納契數列的代表。這讓人不得不驚嘆自然的神奇造化。
其他如冰雪的結晶、彩虹的曲率、樹葉的葉脈、蜂巢的六邊形結構以至人體的四肢,都具有精確的幾何造型的規律。
所有這些形式規律都不是人類按照自己的意愿創造出來的,而是大自然鬼斧神工的造化。難怪中國古代最重要的數學著作《孫子算經》認為:數學是天地萬物最根本的東西!
002數學界最浪漫的愛情表白
這還得從一個有礦泉水廣告片說起。老實說,或許是我的愚鈍,這個廣告我看了N次都沒看明白,直到后來了解到這個廣告創意源自著名的哲學家、物理學家、數學家、神學家笛卡爾的故事。
這個故事叫“笛卡兒的第十三封情書”:
十七世紀,法國黑死病大流行,許多人從法國逃了出來,包括笛卡兒。
笛卡兒是誰?他就是那個說出“我思故我在”的哲學家。他同時也是個數學家,他在數學上最有名的成就是建立了直角坐標系統。
從法國逃出來的笛卡兒,流落到了瑞典斯德哥爾摩的街頭,以乞討為生。
生性清高的笛卡爾從來不開口請求路人施舍,他只是默默地低頭在紙上寫寫畫畫。一個寧靜的午后,笛卡爾照例坐在街頭出身神地“作畫”,他襤褸的衣衫和全神貫注潛心忘我的神情形成了巨大反差,吸引了一個少女的注意。
少女她蹲下來認真看著笛卡兒,因為他筆下的畫……一點也不像畫,更像是神秘的咒語。
笛卡兒畫得出神,女孩也看得出神。
許久之后,女孩問:“你在做什么?”
“創造宇宙。”
“宇宙?我寧愿相信它是數學。”
少女跟其他女孩不一樣,她熱愛數學,遠勝于故事,或八卦。
“數學,你看得出來這是數學?”
“被我猜中了吧!”
“你只猜中了一半,我正在用數學創造宇宙,無邊無際的宇宙。”
女孩問:“怎么可能,這幾行數字裝得下無邊無際的宇宙?”
笛卡兒抬起頭看著女孩,反問:“你的眼睛這么小,為什么裝得下我?”
當兩人的眼睛對上時,笛卡兒的眼睛有了女孩,女孩的眼睛有了笛卡兒。
那一年,笛卡兒已經五十二歲了,而女孩才十八歲。
隔天,神奇的事發生了,笛卡兒被請進皇宮,原來昨天的少女居然是瑞典的公主克里斯蒂娜,她請求父王讓笛卡兒教她數學,她想認識笛卡兒口中那個無邊無際的宇宙。
克里斯蒂娜在笛卡爾的帶領下逐漸走入了奇妙的坐標世界,然而每天的形影不離也使他們彼此產生了愛慕之心。
師生不倫戀傳出來之后,國王大怒,下令馬上將笛卡爾處死。
在克里斯蒂娜的苦苦哀求下,國王將笛卡爾放逐回國,公主被軟禁在宮中。
從此,笛卡兒只能寫情書,用紙跟筆把最深、最重的愛,從法國帶到瑞典,但全被國王攔截走了。
比情書被劫走更不幸的是,笛卡兒染上了黑死病,生命來到終點了。
笛卡兒沒有時間了,他只剩下最后一封情書的機會,他必須要突破國王這道關卡。
笛卡兒寄出第十三封信,同時也是他生命中最后一封情書。
信依舊被國王截下了,只是這次不太一樣,因為信上面只有一組奇怪的密碼:r=a(1-sinθ)。
國王百思不得其解,找來科學家,想了解這是什么意思。
科學家的最終結論是笛卡兒瘋了,腦袋不清楚了。國王心想,讓女兒知道笛卡兒瘋了,是個劃得來的決定,于是他把信給了女兒。
公主看了信,什么都沒說,就立刻關起門來,開始用數學,在信紙上作畫。她一點一滴破解只有她和笛卡兒知道的密碼。
最后,公主破解出來了,那是一幅畫,愛的心臟線。
公主喜極而泣,雖然最后笛卡兒死了!但這個用數學畫出來的愛情曲線,裝載著笛卡爾所有的愛,深深地刻在公主的心里。
這個只有相愛的兩個人才能看穿的智慧,裝進無邊無際的宇宙中,流傳至今。
003 數學的美麗無處不在
笛卡爾的愛情故事浪漫無比,但真是這樣嗎?
據悉,笛卡爾是 1649 年 10 月 4 日應克里斯蒂娜邀請才來到的瑞典,探討一些哲學問題(注意:不是數學問題)。當時克里斯蒂娜已登基18年。而反對他們的瑞典國王早已過世。
但是,故事雖然是虛構的,但它比歷史真相流傳得更廣。而毋庸置疑的一點就是,數學不是枯燥乏味的,數學可以很美,也可以很浪漫!
女兒在聽了我講笛卡爾的故事后,說:“除了這個凄美的故事外,你還能用數學表達一下愛嗎?”
雖然我這輩子最慘的其實是空間思維能力欠缺,如要從平面到立體我是怎么樣也無法“立”起來的。
但用數學表達愛這個事情,還是難不倒我的。
我對俏姐“溫柔”道:“9對3說,除了你,還是你!”
俏姐一聽興趣盎然,這個簡單,我也會:“1024對2說,我除了你除了你除了你除了你除了你除了你除了你除了你除了你,還是你啊!”
暈……
暈歸暈,但數學之美真的是無處不在!在生活當中,我們所見的事物,很多被我們忽視的地方都與數學相關,這些事物都極具美感。
用心去感受這些美,去體會數學的樂趣,生活會更加美麗。