骗女儿学数学之:数学之美让人叹为观止!数学的表白可以很浪漫!

在电影《唐人街探案》里,高智商腹黑girl思诺问秦风,用什么方法能让一张纸立起来?

思诺自己试了一下,平面的纸怎么变换角度,都无法立起来。

秦风将纸对折一下,纸稳稳当当的立起来,原来这么简单啊,只要将平面转成立体就能搞定!

还有复杂一些的,把一张纸折叠一下,连续剪两端不要剪断,交错拉开,看,这不就立起来了?还是圣诞树模样,很好看。


001数学是世界之美的原型

开普勒曾说过:“数学是这个世界之美的原型”。

数学美的主要内容一般反映在对称美、简洁美、奇异美等方面。比如数列的规律。

比如:黄金比例

还有,人们在欣赏大自然美丽的景色的时候,往往会被花朵的美丽的颜色和形状吸引住,但这些花的美妙不仅于此,而且还蕴藏着美妙的数学特性。

比如斐波纳契数列。

有着鲜艳外表的葵花,花头上小花的排列常被用作自然界斐波纳契数列的最佳例证。(“斐波纳契数列”中的每个数字都是其前面相邻两个数字之和而得出,如0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89)。

紫色金光菊也是斐波纳契数列的代表。这让人不得不惊叹自然的神奇造化。

其他如冰雪的结晶、彩虹的曲率、树叶的叶脉、蜂巢的六边形结构以至人体的四肢,都具有精确的几何造型的规律。

所有这些形式规律都不是人类按照自己的意愿创造出来的,而是大自然鬼斧神工的造化。难怪中国古代最重要的数学著作《孙子算经》认为:数学是天地万物最根本的东西!

002数学界最浪漫的爱情表白

这还得从一个有矿泉水广告片说起。老实说,或许是我的愚钝,这个广告我看了N次都没看明白,直到后来了解到这个广告创意源自著名的哲学家、物理学家、数学家、神学家笛卡尔的故事。

这个故事叫“笛卡儿的第十三封情书”:

十七世纪,法国黑死病大流行,许多人从法国逃了出来,包括笛卡儿。

笛卡儿是谁?他就是那个说出“我思故我在”的哲学家。他同时也是个数学家,他在数学上最有名的成就是建立了直角坐标系统。

从法国逃出来的笛卡儿,流落到了瑞典斯德哥尔摩的街头,以乞讨为生。

生性清高的笛卡尔从来不开口请求路人施舍,他只是默默地低头在纸上写写画画。一个宁静的午后,笛卡尔照例坐在街头出身神地“作画”,他褴褛的衣衫和全神贯注潜心忘我的神情形成了巨大反差,吸引了一个少女的注意。

少女她蹲下来认真看着笛卡儿,因为他笔下的画……一点也不像画,更像是神秘的咒语。

笛卡儿画得出神,女孩也看得出神。

许久之后,女孩问:“你在做什么?”

“创造宇宙。”

“宇宙?我宁愿相信它是数学。”

少女跟其他女孩不一样,她热爱数学,远胜于故事,或八卦。

“数学,你看得出来这是数学?”

“被我猜中了吧!”

“你只猜中了一半,我正在用数学创造宇宙,无边无际的宇宙。”

女孩问:“怎么可能,这几行数字装得下无边无际的宇宙?”

笛卡儿抬起头看着女孩,反问:“你的眼睛这么小,为什么装得下我?”

当两人的眼睛对上时,笛卡儿的眼睛有了女孩,女孩的眼睛有了笛卡儿。

那一年,笛卡儿已经五十二岁了,而女孩才十八岁。

隔天,神奇的事发生了,笛卡儿被请进皇宫,原来昨天的少女居然是瑞典的公主克里斯蒂娜,她请求父王让笛卡儿教她数学,她想认识笛卡儿口中那个无边无际的宇宙。

克里斯蒂娜在笛卡尔的带领下逐渐走入了奇妙的坐标世界,然而每天的形影不离也使他们彼此产生了爱慕之心。

师生不伦恋传出来之后,国王大怒,下令马上将笛卡尔处死。

在克里斯蒂娜的苦苦哀求下,国王将笛卡尔放逐回国,公主被软禁在宫中。

从此,笛卡儿只能写情书,用纸跟笔把最深、最重的爱,从法国带到瑞典,但全被国王拦截走了。

比情书被劫走更不幸的是,笛卡儿染上了黑死病,生命来到终点了。

笛卡儿没有时间了,他只剩下最后一封情书的机会,他必须要突破国王这道关卡。

笛卡儿寄出第十三封信,同时也是他生命中最后一封情书。

信依旧被国王截下了,只是这次不太一样,因为信上面只有一组奇怪的密码:r=a(1-sinθ)。

国王百思不得其解,找来科学家,想了解这是什么意思。

科学家的最终结论是笛卡儿疯了,脑袋不清楚了。国王心想,让女儿知道笛卡儿疯了,是个划得来的决定,于是他把信给了女儿。

公主看了信,什么都没说,就立刻关起门来,开始用数学,在信纸上作画。她一点一滴破解只有她和笛卡儿知道的密码。

最后,公主破解出来了,那是一幅画,爱的心脏线。


公主喜极而泣,虽然最后笛卡儿死了!但这个用数学画出来的爱情曲线,装载着笛卡尔所有的爱,深深地刻在公主的心里。

这个只有相爱的两个人才能看穿的智慧,装进无边无际的宇宙中,流传至今。

003 数学的美丽无处不在

笛卡尔的爱情故事浪漫无比,但真是这样吗?

据悉,笛卡尔是 1649 年 10 月 4 日应克里斯蒂娜邀请才来到的瑞典,探讨一些哲学问题(注意:不是数学问题)。当时克里斯蒂娜已登基18年。而反对他们的瑞典国王早已过世。

但是,故事虽然是虚构的,但它比历史真相流传得更广。而毋庸置疑的一点就是,数学不是枯燥乏味的,数学可以很美,也可以很浪漫!

女儿在听了我讲笛卡尔的故事后,说:“除了这个凄美的故事外,你还能用数学表达一下爱吗?”

虽然我这辈子最惨的其实是空间思维能力欠缺,如要从平面到立体我是怎么样也无法“立”起来的。

但用数学表达爱这个事情,还是难不倒我的。

我对俏姐“温柔”道:“9对3说,除了你,还是你!”

俏姐一听兴趣盎然,这个简单,我也会:“1024对2说,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,还是你啊!”

晕……

晕归晕,但数学之美真的是无处不在!在生活当中,我们所见的事物,很多被我们忽视的地方都与数学相关,这些事物都极具美感。

用心去感受这些美,去体会数学的乐趣,生活会更加美丽。

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