成年人的日常,除了上班,就是带娃,我会因为什么,去读一本讲数学的科普书呢?读完以后,居然热泪盈眶?
这本书叫做《万物皆数》,作者是米卡埃尔·洛奈,一个法国人。像我这样的普通人,对他也没什么了解。
我读这本书完全是因为~~~
因为——好奇,
因为——不解,
因为——不相信,
因为——惊叹,
因为——钦佩,
因为——太神奇。
书名是《万物皆数》——我一看到书名就想,照这意思就是说,这世间的一切,什么什么都是数?
怎么可能?
人就是人,动物就是动物,车就是车,手机就是手机,电脑就是电脑……怎么能是“数”呢?
我倒要看看他能怎么写,怎么自圆其说。
仔细一看内容简介:
本书将引领我们穿越史前时代,四大文明古国,欧洲中世纪与文艺复兴时期……
这明明是历史啊,和数学又有什么关系呢?
原来,作者运用的就是历史学的方法,把数学带入我们的日常生活。
嗯——读读看?
《万物皆数》这本书有18万字,讲述了数学发展的历史,内容自然是浩瀚无垠。给我留下深刻印象的,有这样一些:
1个家族
2个故事
3个景点
4个人物
……
让我们从头讲起。
一、1个家族
卡西尼家族,是第一批献身于测量巴黎子午线事业的研究者之一。这个家族是一个货真价实的科学世家,以至于人们用命名国王的方式来指代该家族中的成员。
卡西尼一世和二世最先开始使用三角测量法绘制覆盖巴黎子午线的三角形,
卡西尼三世第一个绘制出了法国整个领土范围内的巴黎子午线,
卡西尼四世用三角测量法绘制出了法国每一个地区的地图。
这些测量,都需要科学观测者们,花费无数的时间手动计算。
别忘了,那是在16、17世纪,可没有现在这么先进的工具,更没有计算机!
PS:我的小学生们,你还觉得做几道口算题,是一件无聊的事吗?
二、2个故事
1.哈雷彗星的测量
1695年,已是皇家学会书记官的爱德蒙·哈雷开始专心致志地研究彗星。他从1337年到1698年的彗星记录中挑选了24颗彗星,用一年时间计算了它们的轨道。发现1531年、1607年和1682年出现的这三颗彗星轨道看起来如出一辙,虽然经过近日点的时刻有一年之差,但可能解释为是由于木星或土星的引力摄动所造成的。
一个念头在他脑海中迅速地闪过:这三颗彗星可能是同一颗彗星的三次回归。但哈雷没有立即下此结论,而是不厌其烦地向前搜索,发现1456年、1378年、1301年、1245年,一直到1066年,历史上都有大彗星的记录。
在哈雷生活的那个时代,还没有人意识到彗星会定期回到太阳附近。自从哈雷产生了这个大胆的念头后,便怀着极大的兴趣,全身心地投入到对彗星的观测和研究中去了。在通过大量的观测、研究和计算后他大胆地预言,1682年出现的那颗彗星,将于1758年底或1759年初再次回归。哈雷作出这个预言时已近50岁了,而他的预言是否正确,还需等待50年的时间。
他意识到自己无法亲眼看见这颗彗星的再次回归,于是,他以种幽默而又带点遗憾的口吻说:如果彗星根据我的预言确实在1758年回来了,公平的后人大概不会拒绝承认这是由一位英国人首先发现的。 在哈雷去世10多年后,1758年底,这颗第一个被预报回归的彗星被一位业余天文学家观测到了,它准时地回到了太阳附近。
哈雷在18世纪初的预言,经过半个多世纪的时间终于得到了证实。后人为了纪念他,把这颗彗星命名为“哈雷彗星”。
——来源于网络
而这个埃蒙德·哈雷,是牛顿的好朋友!真是人以群分啊!你自己够牛,才会结交到牛的朋友!
2.一诺千金和三次方程解法大战
16世纪初期,一个叫德尔·费罗的人,第一个发现了三次方程解析式。他只把研究成果告诉了自己的弟子,没有公开。
他去世后,一个弟子忍不住了,向意大利境内的数学家发出挑战,解三次方程,他每一次都赢了。
1535年,一位威尼斯的数学家塔尔塔利亚接到了挑战书,结果他竟然解出来了。但是,他也没有公开!
4年后,一位米兰数学家、工程师卡尔达诺(他是万向接头的发明者之一)通过阴谋诡计套取了三次方程的解法,并邀请塔尔塔利亚来米兰。后来,塔尔塔利亚答应教给卡尔达诺三次方程的解法,但是要求卡尔达诺发誓永远不能发表。
卡尔达诺真的就没有公开!真是一诺千金啊,简直让我难以置信!
直到1542年,卡尔达诺和他的一个学生费拉里去拜访了德尔·费罗的另一个学生,三个人一起整理了德尔·费罗的手稿,才发现德尔·费罗才是第一个解出三次方程的人。于是,这才发表了《大术》,公布了三次方程的解法!
三、3个景点
1.巴黎,发现宫,π(圆周率)厅。
在这个圆形的厅里,能看到小数点后的704位数字,它们围绕着π(圆周率)厅的圆筒形墙壁一路盘旋。
2.卢森堡公园的中轴线
沿着卢森堡公园的中轴线,我们像走钢丝一样,走在巴黎子午线上。不小心向左边偏一步,就踏入了世界的东半球,向右偏一步,就踏入了世界的西半球。
3.巴黎工艺博物馆地铁站
来到这里的人会突然发现自己仿佛进入了一搜巨大的铜潜艇内部。天花板上是巨大的红色齿轮系统,两侧分别是排列整齐的舷窗。
图片来自网络
以后出国旅游,一定要带孩子到这几个景点去看一看、学一学!
四、4个人物
1.阿基米德
提到阿基米德,你先想到的是什么?
测量皇冠的密度?
相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。但是在做好后,国王疑心工匠做的金冠并非纯金,工匠私吞了黄金,但又不能破坏王冠,而这顶金冠确又与当初交给金匠的纯金一样重。这个问题难倒了国王和诸位大臣。经一大臣建议,国王请来阿基米德来检验皇冠。
最初阿基米德对这个问题无计可施。有一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,突然想到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的体积。他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得穿上就跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”(ερηκα,意思是“找到了”。)
他经过了进一步的实验以后,便来到了王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,密度不相同,所以证明了王冠里掺进了其他金属。
这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律(阿基米德原理):物体在液体中所获得的浮力,等于它所排出液体的重量。(即广为人知的排水法)
——来源于网络
还是他的那句名言:“给我一个支点,我能撬起地球”???
你知道吗?他还取得了人类在π值计算上的第一个伟大进步。
2.笛卡尔
我以前只知道他的那句名言——“我思故我在”,不知道他还是“解析几何之父”,我们常用的带有坐标轴和坐标的系统,是他创造的。正是这个系统将几何问题代数化,从此,每一个几何学的问题都能够通过代数的方式解释,每一个代数的问题都能用几何的方式表示。
3.牛顿
我们都知道那个故事:一个苹果落地砸到他的头上,使他发现了万有引力定律,但可能我们不知道,他还发明了微积分!
这些优秀的人啊!在各个学科都有重大发现和研究成果,我们普通人除了感慨,就只有颤抖了!
4.韦达
他是一位职业律师,终其一生,他一直在自费出版数学著作,然后将他的书寄给他认为值得阅读此书的人。
1591年,他最著名的著作《分析方法入门》出版,这是一部里程碑式的著作,书中结论的表达方式,是一种新的代数学,在未来的几十年内,将产生出一种全新的数学语言。
和前三位科学家比起来,韦达没那么出名。但是他的“终其一生,都在自费出版数学著作”,着实令我感叹!
《万物皆数》这本书的作者米卡埃尔·洛奈:
2005年进入法国巴黎高等师范学院,并于2012年获得概率学博士学位。2015年以来,洛奈参与了大量的、针对公众的数学推广活动,是法国“文化与数学游戏沙龙”的成员。他在网络平台策划的数学节目拥有近30万订阅,频道节目观看量近2000万。
由于是法国人,我在网上并没有找到更多他的介绍。但是引起我注意的有2点。
第一,他毕业于法国巴黎高等师范学院,这所学校看起来,不像什么哈佛、剑桥那么有名,但实际上是一所顶尖的学府,法国No1。
第二,参与大量数学推广活动,在网络平台策划教学节目。
这两点让我油然而生一股敬意。专家、名师很多,不一定都愿意针对大众进行科普,也不一定有这个能力把专业知识讲解得深入浅出。
特别想找到他的节目,搜到一个这个视频,是一个有名的悖论——阿喀琉斯追乌龟,《万物皆数》一书中提到了它的破解之法。不过这个1分钟的小视频看起来更轻松吧!
这本书的风格有点儿像这个小动画,有点儿像《明朝那些事儿》的风格,讲的是正史,但并非杜撰。
这是一本科普书,对我来说,它普及了数学的发展史,提醒人们,不要忘记这些你觉得普通的东西,经过了多少世纪的发展和演变。
这也是我为什么读这本书读到热泪盈眶!
因为感叹——从数字开始的数学发展,如此来之不易!
因为感动——无数先贤为此付出的努力和代价!
因为感恩——幸亏出生得晚,我们才能这么轻易地获取数学知识!
如果让我穿越回古代,我想对这些数学家说上一句:
谢谢你们!让我们后代拥有这么神奇的数学!
作为老师,我想:
要是能用孩子容易懂的语言,做一些有趣的小动画片,在学校里开设一门数学发展史的小课,让学生越早知道数学的发展,应该越能激发起他们学习的兴趣吧!
我特别想跟学生们(其实也包括家长们)说:
你现在算口算,觉得好无聊啊,明明是计算器可以做的事,为什么我还要苦苦练习呢?
但是当你知道数字的发展和产生,当你想到能有这样的题目直接运算,而不是从头开始摸索,你就知道练习口算,对古代数学家们来说,有多幸福了!前人千辛万苦总结的知识、方法、经验,无偿告诉你,你还不珍惜,那得有多蠢!
本书的序言里有这么两句话:
数学的确令人心生敬畏,可是它更令人心驰神往。
只要改变自己看世界的眼光,数学就会在你眼前出现。
那么,就从打开这本书开始吧!
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