万物皆数 万物皆数 8.3分

想要学好数学,你还需要了解这些

雪俏梅艳
2018-12-04 看过

有若干只鸡和兔子,它们共有88个头,244只脚,鸡和兔各有多少只?请问,像这样的数学题,是多少人童年的恶梦?

我们的数学课本上,不但有匀速行驶,从不晚点的劳模火车司机;分工明确,合作默契的良心甲乙包工头;还有一边注水一边放水的疯狂泳池管理员;甚至还有早早出门,却故意放慢脚步,只等弟弟追上的傲慢小明。

我弟也曾经因为不会做这些烧脑的数学题,经常被女子单打,男子单打,甚至男女混合双打。每天晚上辅导作业时总能听见我妈那响彻天际的吼声。我也每天如履薄冰的学着深奥难懂的数学。甚至在我大学毕业多年后,有一次梦见考微积分,还是被吓出了一身冷汗。

我妈在辅导作业时经常会绝望地说

为什么很多人谈数学色变?因为我们熟知的数学课堂,通常以老师讲解为主、学生回答问题为辅,课后还会布置大量的作业要求学生熟练掌握。如果有人要和淹没在题海中的学生谈什么数学之美,我敢保证你会收获一堆白眼。

可是有人却说,学好数学,发现数学之美其实也很简单,需要的仅仅是一个大胆的猜测,足够的好奇心和一点点想象力。这个人就是法国数学家米卡埃尔.洛奈,也是《万物皆数》的作者。

米卡埃尔.洛奈是一位年轻的数学家,2005年的时候进入了法国巴黎高等师范学院,在2012年获得概率学博士学位。他在一个知名的网站上为人们讲解数学知识,他讲的知识简单易懂,人又风趣幽默,因此吸引了30多万粉丝。播放量高达2000万次。

《万物皆数》不但获得了法国数学期刊Tangente图书奖,被翻译成6种语言,还长期位居法国亚马逊科学史分类第一名,《万物皆数》为什么这么受欢迎呢?因为它用历史学的方法,构建了无数从古至今的场景,把神秘的数学知识,用浅显易懂的语言娓娓道来。

下面我们就跟着米卡埃尔.洛奈从史前时代欧洲中世纪与文艺复兴时期,到人工智能时代,来一场跨越千年的数学之旅吧。沿途你会看到数学如何与文学、哲学、法律、医学、艺术、商业彼此交融,相互成长。

一,史前时代

我们的数学之旅的起点是公元前8000年的美索不达米亚平原。这时候农业是一种先进的技术,动植物被渐渐驯化,陶器也慢慢出现,不久陶器上还出现了装饰。

史前文明

这种装饰叫腰线,是一种带状的,围绕着整个罐子外侧一周的花纹,表现为同一种纹样的不断重复,这样的腰线一共有7种不同类型,这些都是数学的早期表现形式。

在公元前3千纪初期,数学被从计量的物体中解放了出来,从此数字有了抽象性,这也是数学的属性,它不是一些物质,而是一些想法。从这时起,数学也慢慢有了自己的语言,也有了书写系统,最简单的计数方式就是用划线来记录数字。

这些方法,现在还适用

后来古印度人发明了十进制计数法,这种方法被阿拉伯学者重新使用,在中世纪末传入欧洲,这些符号被称为阿拉伯数字,也就是我们现在使用的:0123456789。

数字被发明后,数学开始分支,最早脱颖而出的是几何学,它是在田间地头赢得自己的声望的,因为它是一门测量地表的科学,而绳索是最早的几何学工具。那些皇家测量员们就是用绳索这么简单的工具,陪着亚历山大大帝出征亚洲到达了现在印度边境一带,关键是他们的测量结果还非常的准确,误差不超过5%。

二,欧洲中世纪与文艺复兴时期

中世纪最伟大的数学家非意大利的斐波那契莫属了,他之所以声名远扬是因为他发现的数列。在他的《计算之书》里曾提出过一个养兔场的问题。他假设一对兔子夫妇在前两个月内不能生育,从3个月开始,这对兔子每个月生一对小兔子,于是得出兔子家谱:1,1,2,3,5,8,13,21,。。。。。

这些问题不简单啊

这种类似于兔子人口学的问题,后来也用于很多其他的理论和实际生活中,不但动物界有斐波那契数列,植物学中也有。我们可以看看下面这几个松果。

数学知识散落在生活的点滴中

如果你仔细观察,你就会发现顺时针螺旋数和逆时针螺旋数始终是斐波那契列中挨着的两个数。

从中世纪到文艺复兴这个时间段里出现了很多著名的数学家,比如我们熟悉的阿基米德,他是人类历史上伟大的发明家,解题者之一。他发现了杠杆原理,螺旋抽水机等。最让人印象深刻的是以他名字命名的阿基米德浮力原理。据传说,阿基米德在泡澡的时候,水有点多,他一进水池,水立刻流了出来,于是他脑海中灵光一闪,脱口而出说我发现了,我发现了。

当然了,这其中还无数的数学家为推进数学事业付出了毕生的努力,甚至有些人还付出了生命的代价。就不一一例举了。

三,人工智能时代

在1834年,一位英国数学家查尔斯.巴贝奇突然有一个疯狂的想法,他要用纺织机的原理制造一台计算器,通过不懈努力他还真成功设计出历史上第一台计算机。后来计算机得到了迅猛地发展。我们也随之慢慢进入了人工智能时代。

2016年3月10日,在韩国首尔举行了一场“人机围棋大赛”。也就是世界上最优秀的围棋选手李世石和计算机“阿尔法狗”之间的比赛,围棋被认为是最难被计算机学习和理解的游戏,加上李世石是围棋届的顶级高手,人们都非常期待这次比赛,最后以世界冠军投子认输结束,这样的结果让人们目瞪口呆。才短短几十年电脑技术就获得了翻天覆地的发展,真的很难想象未来的计算机将会拥有怎样的威力。

数学是最实用的科学,从远古时代被用来计算牛羊,到现在我们能手机滴一下就可以完成购物付款,甚至连一个乞讨者都有一个二维码方便你捐款。这些都是数学家们的通过不懈的努力完成的,数学在下个世纪会实现怎样的应用,会创造出什么价值,只有时间会知道了。

《万物皆数》里不但讲述了数学方面的概念、方法、思想的起源与发展的历史,还让我们看到了数学家们刻苦勤奋、锲而不舍地追求真理和以生命,热情谱写的雄伟宏图。也为数学教育提供了建议。为什么很多人喜欢剪纸,看魔术师表演炫酷的魔术,却厌恶学数学呢?要知道剪纸和许多魔术都是运用数学知识的。最根本的原因在于教学方式,如果在数学教学过程中,能够结合教学内容,适时适度地增添一些数学史料,不仅可以激发学生们的学习兴趣、启迪思维,还可以帮助学生更好地理解数学。如果你想系统了解一下数学史,建议你看这本书,不但浅显易懂,翻译的文字也很接地气。

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