歐拉不但重視教育,而且重視人才。當時(shí)法國的拉格朗日只有19歲,而歐拉已48歲。拉格朗日與歐拉通信討論"等周問(wèn)題",歐拉也在研究這個(gè)問(wèn)題。后來(lái)拉格朗日獲得成果,歐拉就壓下自己的論文,讓拉格朗日首先發(fā)表,使他一舉成名。
歐拉19歲大學(xué)畢業(yè)時(shí),在瑞士沒(méi)有找到合適的工作。1727年春,在巴塞爾他試圖擔任空缺的教研室主任職務(wù),但沒(méi)有成功。這時(shí)候,俄國的圣彼得堡科院剛建立不久,正在全國各地招聘科學(xué)家,廣泛地搜羅人才。已經(jīng)應聘在彼得堡工作的丹爾·伯努利深知歐拉的才能,因此,他竭力聘請歐拉去俄羅斯。在這種情況下,歐拉離開(kāi)了自己的祖國。由于丹尼爾的推薦,1727年,歐拉應邀到圣彼得堡做丹尼爾的助手。在圣彼得堡科學(xué)院,他順利地獲得了高等數學(xué)副教授的職位。1731年,又被委任領(lǐng)導理論物理和實(shí)驗物理教研室的工作。1733年,年僅26歲的歐拉接替回瑞士的丹尼爾,成為數學(xué)教授及彼得堡科學(xué)院數學(xué)部的領(lǐng)導人。
在這期間,歐拉勤奮地工作,發(fā)表了大量?jì)?yōu)秀的數學(xué)論文,以及其它方面的論文、著(zhù)作。
古典力學(xué)的基礎是牛頓奠定的,而歐拉則是其主要建筑師。1736年,歐拉出版了《力學(xué),或解析地敘述運動(dòng)的理論》,在這里他最早明確地提出質(zhì)點(diǎn)或粒子的概念,最早研究質(zhì)點(diǎn)沿任意一曲線(xiàn)運動(dòng)時(shí)的速度,并在有關(guān)速度與加速度問(wèn)題上應用矢量的概念。
同時(shí),他創(chuàng )立了分析力學(xué)、剛體力學(xué),研究和發(fā)展了彈性理論、振動(dòng)理論以及材料力學(xué)。并且他把振動(dòng)理論應用到音樂(lè )的理論中去,1739年,出版了一部音樂(lè )理論的著(zhù)作。1738年,法國科學(xué)院設立了回答熱本質(zhì)問(wèn)題征文的獎金,歐拉的《論火》一文獲獎。在這篇文章中,歐拉把熱本質(zhì)看成是分子的振動(dòng)。
歐拉研究問(wèn)題最鮮明的特點(diǎn)是:他把數學(xué)研究之手深入到自然與社會(huì )的深層。他不僅是位杰出的數學(xué)家,而且也是位理論聯(lián)系實(shí)際的巨匠,應用數學(xué)大師。他喜歡搞特定的具體問(wèn)題,而不象現代某些數學(xué)家那樣,熱衰于搞一般理論。
正因為歐拉所研究的問(wèn)題都是與當時(shí)的生產(chǎn)實(shí)際、社會(huì )需要和軍事需要等緊密相連,所以歐拉的創(chuàng )造才能才得到了充分發(fā)揮,取得了驚人的成就。歐拉在搞科學(xué)研究的同時(shí),還把數學(xué)應用到實(shí)際之中,為俄國政府解決了很多科學(xué)難題,為社會(huì )作出了重要的貢獻。如菲諾運河的改造方案,宮延排水設施的設計審定,為學(xué)校編寫(xiě)教材,幫助政府測繪地圖;在度量衡委員會(huì )工作時(shí),參加研究了各種衡器的準確度。另外,他還為科學(xué)院機關(guān)刊物寫(xiě)評論并長(cháng)期主持委員會(huì )工作。他不但為科學(xué)院做大量工作,而且擠出時(shí)間在大學(xué)里講課,作公開(kāi)演講,編寫(xiě)科普文章,為氣象部門(mén)提供天文數據,協(xié)助建筑單位進(jìn)行設計結構的力學(xué)分析。1735年,歐拉著(zhù)手解決一個(gè)天文學(xué)難題——計算慧星的軌跡(這個(gè)問(wèn)題需經(jīng)幾個(gè)著(zhù)名的數學(xué)家幾個(gè)月的努力才能完成)。由于歐拉使用了自己發(fā)明的新方法,只用了三天的時(shí)間。但三天持續不斷的勞累也使歐拉積勞成疾,疾病使年僅28歲的歐拉右眼失明。這樣的災難并沒(méi)有使歐拉屈服,他仍然醉心于科學(xué)事業(yè),忘我地工作。但由于俄國的統治集團長(cháng)期的權力之爭,日益影響到了歐拉的工作,使歐拉很苦悶。事也湊巧,普魯士國王腓特烈大帝(Frederick the Great,1740-1786在位)得知歐拉的處境后,便邀請歐拉去柏林。盡管歐拉十分熱愛(ài)自己的第二故鄉(在這里他普工作生活了14年),但為了科學(xué)事業(yè),他還是在1741年暫時(shí)離開(kāi)了圣彼得堡科學(xué)院,到柏林科學(xué)院任職,任數學(xué)物理所所長(cháng)。1759年成為柏林科學(xué)院的領(lǐng)導人。在柏林工作期間,他并沒(méi)有忘記俄羅斯,他通過(guò)書(shū)信來(lái)指導他在俄羅斯的學(xué)生,并把自己的科學(xué)著(zhù)作寄到俄羅斯,對俄羅斯科學(xué)事業(yè)的發(fā)展起了很大作用。
1.高斯有許多有趣的故事,故事的第一手資料常來(lái)自高斯本人,因為他在晚年時(shí)總喜歡談 他小時(shí)后的事,我們也許會(huì )懷疑故事的真實(shí)性,但許多人都證實(shí)了他所談的故事。
高斯的父親作泥瓦廠(chǎng)的工頭,每星期六他總是要發(fā)薪水給工人。在高斯三歲夏天時(shí),有 一次當他正要發(fā)薪水的時(shí)候,小高斯站了起來(lái)說(shuō):「爸爸,你弄錯了。
」然后他說(shuō)了另 外一個(gè)數目。原來(lái)三歲的小高斯趴在地板上,一直暗地里跟著(zhù)他爸爸計算該給誰(shuí)多少工 錢(qián)。
重算的結果證明小高斯是對的,這把站在那里的大人都嚇的目瞪口呆。 高斯常常帶笑說(shuō),他在學(xué)講話(huà)之前就已經(jīng)學(xué)會(huì )計算了,還常說(shuō)他問(wèn)了大人字母如何發(fā)音 后,就自己學(xué)著(zhù)讀起書(shū)來(lái)。
七歲時(shí)高斯進(jìn)了 St. Catherine小學(xué)。大約在十歲時(shí),老師在算數課上出了一道難題: 「把 1到 100的整數寫(xiě)下來(lái),然后把它們加起來(lái)!」每當有考試時(shí)他們有如下的習慣: 第一個(gè)做完的就把石板〔當時(shí)通行,寫(xiě)字用〕面朝下地放在老師的桌子上,第二個(gè)做完 的就把石板擺在第一張石板上,就這樣一個(gè)一個(gè)落起來(lái)。
這個(gè)難題當然難不倒學(xué)過(guò)算數 級數的人,但這些孩子才剛開(kāi)始學(xué)算數呢!老師心想他可以休息一下了。但他錯了,因 為還不到幾秒鐘,高斯已經(jīng)把石板放在講桌上了,同時(shí)說(shuō)道:「答案在這兒!」其他的 學(xué)生把數字一個(gè)個(gè)加起來(lái),額頭都出了汗水,但高斯卻靜靜坐著(zhù),對老師投來(lái)的,輕蔑 的、懷疑的眼光毫不在意。
考完后,老師一張張地檢查著(zhù)石板。大部分都做錯了,學(xué)生 就吃了一頓鞭打。
最后,高斯的石板被翻了過(guò)來(lái),只見(jiàn)上面只有一個(gè)數字:5050(用不 著(zhù)說(shuō),這是正確的答案。)老師吃了一驚,高斯就解釋他如何找到答案:1+100=101, 2+99=101,3+98=101,……,49+52=101,50+51=101,一共有50對和為 101的 數目,所以答案是 50*101=5050。
由此可見(jiàn)高斯找到了算術(shù)級數的對稱(chēng)性,然后就像 求得一般算術(shù)級數合的過(guò)程一樣,把數目一對對地湊在一起。 2.歐拉(L.Euler,1707.4.15-1783.9.18)是瑞士數學(xué)家。
生于瑞士的巴塞爾(Basel),卒于彼得堡(Petepbypt)。父親保羅·歐拉是位牧師,喜歡數學(xué),所以歐拉從小就受到這方面的熏陶。
但父親卻執意讓他攻讀神學(xué),以便將來(lái)接他的班。幸運的是,歐拉并沒(méi)有走父親為他安排的路。
父親曾在巴塞爾大學(xué)上過(guò)學(xué),與當時(shí)著(zhù)名數學(xué)家約翰·伯努利(Johann Bernoulli,1667.8.6-1748.1.1)及雅各布·伯努利(Jacob Bernoulli,1654.12.27-1705.8.16)有幾分情誼。由于這種關(guān)系,歐拉結識了約翰的兩個(gè)兒子:擅長(cháng)數學(xué)的尼古拉(Nicolaus Bernoulli,1695-1726)及丹尼爾(Daniel Bernoulli,1700.2.9-1782.3.17)兄弟二人,(這二人后來(lái)都成為數學(xué)家)。
他倆經(jīng)常給小歐拉講生動(dòng)的數學(xué)故事和有趣的數學(xué)知識。這些都使歐拉受益匪淺。
1720年,由約翰保舉,才13歲的歐拉成了巴塞爾大學(xué)的學(xué)生,而且約翰精心培育著(zhù)聰明伶俐的歐拉。當約翰發(fā)現課堂上的知識已滿(mǎn)足不了歐拉的求知欲望時(shí),就決定每周六下午單獨給他輔導、答題和授課。
約翰的心血沒(méi)有白費,在他的嚴格訓練下,歐拉終于成長(cháng)起來(lái)。他17歲的時(shí)候,成為巴塞爾有史以來(lái)的第一個(gè)年輕的碩士,并成為約翰的助手。
在約翰的指導下,歐拉從一開(kāi)始就選擇通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行數學(xué)研究的道路。1726年,19歲的歐拉由于撰寫(xiě)了《論桅桿配置的船舶問(wèn)題》而榮獲巴黎科學(xué)院的資金。
這標志著(zhù)歐拉的羽毛已豐滿(mǎn),從此可以展翅飛翔。 歐拉的成長(cháng)與他這段歷史是分不開(kāi)的。
當然,歐拉的成才還有另一個(gè)重要的因素,就是他那驚人的記憶力!,他能背誦前一百個(gè)質(zhì)數的前十次冪,能背誦羅馬詩(shī)人維吉爾(Virgil)的史詩(shī)Aeneil,能背誦全部的數學(xué)公式。直至晚年,他還能復述年輕時(shí)的筆記的全部?jì)热荨?/p>
高等數學(xué)的計算他可以用心算來(lái)完成。 盡管他的天賦很高,但如果沒(méi)有約翰的教育,結果也很難想象。
由于約翰·伯努利以其豐富的閱歷和對數學(xué)發(fā)展狀況的深刻的了解,能給歐拉以重要的指點(diǎn),使歐拉一開(kāi)始就學(xué)習那些雖然難學(xué)卻十分必要的書(shū),少走了不少彎路。這段歷史對歐拉的影響極大,以至于歐拉成為大科學(xué)家之后仍不忘記育新人,這主要體現在編寫(xiě)教科書(shū)和直接培養有才化的數學(xué)工作者,其中包括后來(lái)成為大數學(xué)家的拉格朗日(J.L.Lagrange,1736.1.25-1813.4.10)。
歐拉本人雖不是教師,但他對教學(xué)的影響超過(guò)任何人。他身為世界上第一流的學(xué)者、教授,肩負著(zhù)解決高深課題的重擔,但卻能無(wú)視"名流"的非議,熱心于數學(xué)的普及工作。
他編寫(xiě)的《無(wú)窮小分析引論》、《微分法》和《積分法》產(chǎn)生了深遠的影響。有的學(xué)者認為,自從1784年以后,初等微積分和高等微積分教科書(shū)基本上都抄襲歐拉的書(shū),或者抄襲那些抄襲歐拉的書(shū)。
歐拉在這方面與其它數學(xué)家如高斯(C.F.Gauss,1777.4.30-1855.2.23)、牛頓(I.Newton,1643.1.4-1727.3.31)等都不同,他們所寫(xiě)的書(shū)一是數量少,二是艱澀難明,別人很難讀懂。而歐拉的文字既輕松易懂,堪稱(chēng)這方面的典范。
他從來(lái)不壓縮字句,總是津津有味地把他那豐富的思想和廣泛的興趣寫(xiě)得有聲有色。他用德、俄、英文發(fā)表過(guò)大量的通俗文章,還編寫(xiě)過(guò)大量中小學(xué)教科書(shū)。
他編寫(xiě)的初等代數和算。
高斯念小學(xué)的時(shí)候,有一次在老師教完加法后,出了一道題目要同學(xué)們算算看,題目是:1+2+3+ .+97+98+99+100 = 老師心里正想,這下子小朋友一定要算到下課了吧!正要借口出去時(shí),卻被高斯叫住了!原來(lái)高斯已經(jīng)算 出來(lái)了,高斯告訴大家他算出的答案:5050,從此以后高斯小學(xué)的學(xué)習過(guò)程早已經(jīng)超越了其它的同學(xué),也因此奠定了他以后的數學(xué)基礎,更讓他成為數學(xué)天才!
由于研究無(wú)窮時(shí)往往推出一些合乎邏輯的但又荒謬的結果(稱(chēng)為“悖論”),許多大數學(xué)家唯恐陷進(jìn)去而采取退避三舍的態(tài)度。在1874—1876年期間,不到30歲的年輕德國數學(xué)家康托爾向神秘的無(wú)窮宣戰。他靠著(zhù)辛勤的汗水,成功地證明了一條直線(xiàn)上的點(diǎn)能夠和一個(gè)平面上的點(diǎn)一一對應,也能和空間中的點(diǎn)一一對應。這樣看起來(lái),1厘米長(cháng)的線(xiàn)段內的點(diǎn)與太平洋面上的點(diǎn),以及整個(gè)地球內部的點(diǎn)都“一樣多”,后來(lái)幾年,康托爾對這類(lèi)“無(wú)窮集合”問(wèn)題發(fā)表了一系列文章,通過(guò)嚴格證明得出了許多驚人的結論。康托爾的創(chuàng )造性工作與傳統的數學(xué)觀(guān)念發(fā)生了尖銳沖突,遭到一些人的反對、攻擊甚至謾罵。有人說(shuō),康托爾的集合論是一種“疾病”,康托爾的概念是“霧中之霧”,甚至說(shuō)康托爾是“瘋子”。來(lái)自數學(xué)權威們的巨大精神壓力終于摧垮了康托爾,使他心力交瘁,患了精神分裂癥,被送進(jìn)精神病醫院。
真金不怕火煉,康托爾的思想終于大放光彩。1897年舉行的第一次國際數學(xué)家會(huì )議上,他的成就得到承認,偉大的哲學(xué)家、數學(xué)家羅素稱(chēng)贊康托爾的工作“可能是這個(gè)時(shí)代所能夸耀的最巨大的工作。”可是這時(shí)康托爾仍然神志恍惚,不能從人們的崇敬中得到安慰和喜悅。1918年1月6日,康托爾在一家精神病院去世。
八歲的高斯發(fā)現了數學(xué)定理
德國著(zhù)名大科學(xué)家高斯(1777~1855)出生在一個(gè)貧窮的家庭。高斯在還不會(huì )講話(huà)就自己學(xué)計算,在三歲時(shí)有一天晚上他看著(zhù)父親在算工錢(qián)時(shí),還糾正父親計算的錯誤。
長(cháng)大后他成為當代最杰出的天文學(xué)家、數學(xué)家。他在物理的電磁學(xué)方面有一些貢獻,現在電磁學(xué)的一個(gè)單位就是用他的名字命名。數學(xué)家們則稱(chēng)呼他為“數學(xué)王子”。
他八歲時(shí)進(jìn)入鄉村小學(xué)讀書(shū)。教數學(xué)的老師是一個(gè)從城里來(lái)的人,覺(jué)得在一個(gè)窮鄉僻壤教幾個(gè)小猢猻讀書(shū),真是大材小用。而他又有些偏見(jiàn):窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書(shū)不必認真,如果有機會(huì )還應該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂(lè )趣。
這一天正是數學(xué)教師情緒低落的一天。同學(xué)們看到老師那抑郁的臉孔,心里畏縮起來(lái),知道老師又會(huì )在今天捉這些學(xué)生處罰了。
“你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰(shuí)算不出來(lái)就罰他不能回家吃午飯。”老師講了這句話(huà)后就一言不發(fā)的拿起一本小說(shuō)坐在椅子上看去了。
教室里的小朋友們拿起石板開(kāi)始計算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一個(gè)數后就擦掉石板上的結果,再加下去,數越來(lái)越大,很不好算。有些孩子的小臉孔漲紅了,有些手心、額上滲出了汗來(lái)。
還不到半個(gè)小時(shí),小高斯拿起了他的石板走上前去。“老師,答案是不是這樣?”
老師頭也不抬,揮著(zhù)那肥厚的手,說(shuō):“去,回去再算!錯了。”他想不可能這么快就會(huì )有答案了。
可是高斯卻站著(zhù)不動(dòng),把石板伸向老師面前:“老師!我想這個(gè)答案是對的。”
數學(xué)老師本來(lái)想怒吼起來(lái),可是一看石板上整整齊齊寫(xiě)了這樣的數:5050,他驚奇起來(lái),因為他自己曾經(jīng)算過(guò),得到的數也是5050,這個(gè)8歲的小鬼怎么這樣快就得到了這個(gè)數值呢?
高斯解釋他發(fā)現的一個(gè)方法,這個(gè)方法就是古時(shí)希臘人和中國人用來(lái)計算級數1+2+3+…+n的方法。高斯的發(fā)現使老師覺(jué)得羞愧,覺(jué)得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀(guān)點(diǎn)是不對的。他以后也認真教起書(shū)來(lái),并且還常從城里買(mǎi)些數學(xué)書(shū)自己進(jìn)修并借給高斯看。在他的鼓勵下,高斯以后便在數學(xué)上作了一些重要的研究了。
數學(xué)魔術(shù)家
1981年的一個(gè)夏日,在印度舉行了一場(chǎng)心算比賽。表演者是印度的一位37歲的婦女,她的名字叫沙貢塔娜。當天,她要以驚人的心算能力,與一臺先進(jìn)的電子計算機展開(kāi)競賽。
工作人員寫(xiě)出一個(gè)201位的大數,讓求這個(gè)數的23次方根。運算結果,沙貢塔娜只用了50秒鐘就向觀(guān)眾報出了正確的答案。而計算機為了得出同樣的答數,必須輸入兩萬(wàn)條指令,再進(jìn)行計算,花費的時(shí)間比沙貢塔娜要多得多。
這一奇聞,在國際上引起了轟動(dòng),沙貢塔娜被稱(chēng)為“數學(xué)魔術(shù)家”。
數學(xué)文化包括數學(xué)家,數學(xué)家促進(jìn)數學(xué)文化的發(fā)展壯大
八歲的高斯發(fā)現了數學(xué)定理
德國著(zhù)名大科學(xué)家高斯(1777~1855)出生在一個(gè)貧窮的家庭。高斯在還不會(huì )講話(huà)就自己學(xué)計算,在三歲時(shí)有一天晚上他看著(zhù)父親在算工錢(qián)時(shí),還糾正父親計算的錯誤。
長(cháng)大后他成為當代最杰出的天文學(xué)家、數學(xué)家。他在物理的電磁學(xué)方面有一些貢獻,現在電磁學(xué)的一個(gè)單位就是用他的名字命名。數學(xué)家們則稱(chēng)呼他為“數學(xué)王子”。
他八歲時(shí)進(jìn)入鄉村小學(xué)讀書(shū)。教數學(xué)的老師是一個(gè)從城里來(lái)的人,覺(jué)得在一個(gè)窮鄉僻壤教幾個(gè)小猢猻讀書(shū),真是大材小用。而他又有些偏見(jiàn):窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書(shū)不必認真,如果有機會(huì )還應該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂(lè )趣。
這一天正是數學(xué)教師情緒低落的一天。同學(xué)們看到老師那抑郁的臉孔,心里畏縮起來(lái),知道老師又會(huì )在今天捉這些學(xué)生處罰了。
德國著(zhù)名大科學(xué)家高斯(1777~1855)出生在一個(gè)貧窮的家庭。高斯在還不會(huì )講話(huà)就自己學(xué)計算,在三歲時(shí)有一天晚上他看著(zhù)父親在算工錢(qián)時(shí),還糾正父親計算的錯誤。這一天正是數學(xué)教師情緒低落的一天。同學(xué)們看到老師那抑郁的臉孔,心里畏縮起來(lái),知道老師又會(huì )在今天捉這些學(xué)生處罰了。
“你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰(shuí)算不出來(lái)就罰他不能回家吃午飯。”老師講了這句話(huà)后就一言不發(fā)的拿起一本小說(shuō)坐在椅子上看去了。
教室里的小朋友們拿起石板開(kāi)始計算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一個(gè)數后就擦掉石板上的結果,再加下去,數越來(lái)越大,很不好算。有些孩子的小臉孔漲紅了,有些手心、額上滲出了汗來(lái)。
還不到半個(gè)小時(shí),小高斯拿起了他的石板走上前去。“老師,答案是不是這樣?”
老師頭也不抬,揮著(zhù)那肥厚的手,說(shuō):“去,回去再算!錯了。”他想不可能這么快就會(huì )有答案了。
可是高斯卻站著(zhù)不動(dòng),把石板伸向老師面前:“老師!我想這個(gè)答案是對的。”
數學(xué)老師本來(lái)想怒吼起來(lái),可是一看石板上整整齊齊寫(xiě)了這樣的數:5050,他驚奇起來(lái),因為他自己曾經(jīng)算過(guò),得到的數也是5050,這個(gè)8歲的小鬼怎么這樣快就得到了這個(gè)數值呢?
朝三暮四:
據說(shuō),這是記載在“莊子”里面的一則寓言故事.宋朝有一個(gè)人在他家養了一大批的猴子,大家都叫他狙公.狙公懂得猴子的心理,猴子也了解他的話(huà),因此,他更加的疼愛(ài)這些能通人語(yǔ)的小動(dòng)物,經(jīng)常縮減家中的口糧,來(lái)滿(mǎn)足猴子的食欲.有一年,村子里鬧了饑荒,狙公不得不縮減猴子的食糧,但他怕猴子們不高興,就先和猴子們商量,他說(shuō):“從明天開(kāi)始,我每天早上給你們三顆果子,晚上再給你們四顆,好嗎?”猴子們聽(tīng)說(shuō)他們的食糧減少,都咧嘴露牙的站了起來(lái),表現出非常生氣的樣子.狙公看了,馬上就改口說(shuō):“這樣好了,我每天早上給你們四顆,晚上再給你們三顆,夠吃了吧!”猴子們聽(tīng)說(shuō)早上己經(jīng)從三顆變成了四顆,以為食糧已經(jīng)增加了,都高興的一起趴在地上,不再鬧了.以后的人就從這則的寓言說(shuō),狙公所說(shuō)的話(huà),加以引申,凡是見(jiàn)到有人反復不定,剛才說(shuō)過(guò)的話(huà)不算數;或是做事的時(shí)候常變更,剛決定的事情,不一會(huì )兒又改變了,我們就說(shuō)他是“朝三暮四”
1、蝴蝶效應 氣象學(xué)家Lorenz提出一篇論文,名叫「一只蝴蝶拍一下翅膀會(huì )不會(huì )在Taxas州引起龍卷風(fēng)?」論述某系統如果初期條件差一點(diǎn)點(diǎn),結果會(huì )很不穩定,他把這種現象戲稱(chēng)做「蝴蝶效應」。
就像我們投擲骰子兩次,無(wú)論我們如何刻意去投擲,兩次的物理現象和投出的點(diǎn)數也不一定是相同的。Lorenz為何要寫(xiě)這篇論文呢? 這故事發(fā)生在1961年的某個(gè)冬天,他如往常一般在辦公室操作氣象電腦。
平時(shí),他只需要將溫度、濕度、壓力等氣象數據輸入,電腦就會(huì )依據三個(gè)內建的微分方程式,計算出下一刻可能的氣象數據,因此模擬出氣象變化圖。 這一天,Lorenz想更進(jìn)一步了解某段紀錄的后續變化,他把某時(shí)刻的氣象數據重新輸入電腦,讓電腦計算出更多的后續結果。
當時(shí),電腦處理數據資料的數度不快,在結果出來(lái)之前,足夠他喝杯咖啡并和友人閑聊一陣。在一小時(shí)后,結果出來(lái)了,不過(guò)令他目瞪口呆。
結果和原資訊兩相比較,初期數據還差不多,越到后期,數據差異就越大了,就像是不同的兩筆資訊。而問(wèn)題并不出在電腦,問(wèn)題是他輸入的數據差了0.000127,而這些微的差異卻造成天壤之別。
所以長(cháng)期的準確預測天氣是不可能的。 參考資料:阿草的葫蘆(下冊)——遠哲科學(xué)教育基金會(huì ) 2、動(dòng)物中的數學(xué)“天才” 蜜蜂蜂房是嚴格的六角柱狀體,它的一端是平整的六角形開(kāi)口,另一端是封閉的六角菱錐形的底,由三個(gè)相同的菱形組成。
組成底盤(pán)的菱形的鈍角為109度28分,所有的銳角為70度32分,這樣既堅固又省料。蜂房的巢壁厚0.073毫米,誤差極小。
丹頂鶴總是成群結隊遷飛,而且排成“人”字形。“人”字形的角度是110度。
更精確地計算還表明“人”字形夾角的一半——即每邊與鶴群前進(jìn)方向的夾角為54度44分8秒!而金剛石結晶體的角度正好也是54度44分8秒!是巧合還是某種大自然的“默契”? 蜘蛛結的“八卦”形網(wǎng),是既復雜又美麗的八角形幾何圖案,人們即使用直尺的圓規也很難畫(huà)出像蜘蛛網(wǎng)那樣勻稱(chēng)的圖案。 冬天,貓睡覺(jué)時(shí)總是把身體抱成一個(gè)球形,這其間也有數學(xué),因為球形使身體的表面積最小,從而散發(fā)的熱量也最少。
真正的數學(xué)“天才”是珊瑚蟲(chóng)。珊瑚蟲(chóng)在自己的身上記下“日歷”,它們每年在自己的體壁上“刻畫(huà)”出365條斑紋,顯然是一天“畫(huà)”一條。
奇怪的是,古生物學(xué)家發(fā)現3億5千萬(wàn)年前的珊瑚蟲(chóng)每年“畫(huà)”出400幅“水彩畫(huà)”。天文學(xué)家告訴我們,當時(shí)地球一天僅21.9小時(shí),一年不是365天,而是400天。
(生活時(shí)報) 3、麥比烏斯帶 每一張紙均有兩個(gè)面和封閉曲線(xiàn)狀的棱(edge),如果有一張紙它有一條棱而且只有一個(gè)面,使得一只螞蟻能夠不越過(guò)棱就可從紙上的任何一點(diǎn)到達其他任何一點(diǎn),這有可能嗎?事實(shí)上是可能的只要把一條紙帶半扭轉,再把兩頭貼上就行了。這是德國數學(xué)家麥比烏斯(M?bius.A.F 1790-1868)在1858年發(fā)現的,自此以后那種帶就以他的名字命名,稱(chēng)為麥比烏斯帶。
有了這種玩具使得一支數學(xué)的分支拓樸學(xué)得以蓬勃發(fā)展。 4、數學(xué)家的遺囑 阿拉伯數學(xué)家花拉子密的遺囑,當時(shí)他的妻子正懷著(zhù)他們的第一胎小孩。
“如果我親愛(ài)的妻子幫我生個(gè)兒子,我的兒子將繼承三分之二的遺產(chǎn),我的妻子將得三分之一;如果是生女的,我的妻子將繼承三分之二 的遺產(chǎn),我的女兒將得三分之一。”。
而不幸的是,在孩子出生前,這位數學(xué)家就去世了。之后,發(fā)生的事更困擾大家,他的妻子幫他生了一對龍鳳胎,而問(wèn)題就發(fā)生在他的遺囑內容。
如何遵照數學(xué)家的遺囑,將遺產(chǎn)分給他的妻子、兒子、女兒呢? 5、火柴游戲 一個(gè)最普通的火柴游戲就是兩人一起玩,先置若干支火柴於桌上,兩人輪流取,每次所取的數目可先作一些限制,規定取走最后一根火柴者獲勝。 規則一:若限制每次所取的火柴數目最少一根,最多三根,則如何玩才可致勝? 例如:桌面上有n=15根火柴,甲﹑乙兩人輪流取,甲先取,則甲應如何取才能致勝? 為了要取得最后一根,甲必須最后留下零根火柴給乙,故在最后一步之前的輪取中,甲不能留下1根或2根或3根,否則乙就可以全部取走而獲勝。
如果留下4根,則乙不能全取,則不管乙取幾根(1或2或3),甲必能取得所有剩下的火柴而贏(yíng)了游戲。同理,若桌上留有8根火柴讓乙去取,則無(wú)論乙如何取,甲都可使這一次輪取后留下4根火柴,最后也一定是甲獲勝。
由上之分析可知,甲只要使得桌面上的火柴數為4﹑8﹑12﹑16。等讓乙去取,則甲必穩操勝券。
因此若原先桌面上的火柴數為15,則甲應取3根。(∵15-3=12)若原先桌面上的火柴數為18呢?則甲應先取2根(∵18-2=16)。
規則二:限制每次所取的火柴數目為1至4根,則又如何致勝? 原則:若甲先取,則甲每次取時(shí),須留5的倍數的火柴給乙去取。 通則:有n支火柴,每次可取1至k支,則甲每次取后所留的火柴數目必須為k+1之倍數。
規則三:限制每次所取的火柴數目不是連續的數,而是一些不連續的數,如1﹑3﹑7,則又該如何玩法? 分析:1﹑3﹑7均為奇數,由於目標為0,而0為偶數,所以先取者甲,須使桌上的火柴數為偶數,因為乙在偶數的火柴數中,不可能再取去1﹑3﹑7根火柴后獲得0,。
我們現在所用的直角坐標系,通常叫做笛卡兒直角坐標系。是從笛卡兒 (Descartes R.,1596.3.31~1650.2.11)引進(jìn)了直角坐標系以后,人們才得以用代數的方法研究幾何問(wèn)題,才建立并完善了解析幾何學(xué),才建立了微積分。
法國數學(xué)家拉格朗日(Lagrange J.L.,1736.1.25~1813.4.10)曾經(jīng)說(shuō)過(guò):"只要代數同幾何分道揚鑣,它們的進(jìn)展就緩慢,它們的應用就狹窄。但是,當這兩門(mén)科學(xué)結合成伴侶時(shí),它們就互相吸取新鮮的活力。從那以后,就以快速的步伐走向完善。"
我國數學(xué)家華羅庚(1910.11.12~1985.6.12)說(shuō)過(guò):"數與形,本是相倚依,焉能分作兩邊飛。數缺形時(shí)少直覺(jué),形少數時(shí)難入微。形數結合百般好,隔裂分家萬(wàn)事非。切莫忘,幾何代數統一體,永遠聯(lián)系,切莫分離!"
笛卡兒的坐標系不同于一個(gè)一般的定理,也不同于一段一般的數學(xué)理論,它是一種思想方法和技藝,它使整個(gè)數學(xué)發(fā)生了嶄新的變化,它使笛卡兒成為了當之無(wú)愧的現代數學(xué)的創(chuàng )始人之一。
中國數學(xué)家。東漢末至三國時(shí)代人。生平不詳,約生活于公元3世紀初。字君卿,東吳人。據載,他研究過(guò)張衡的天文學(xué)著(zhù)作《靈憲》和劉洪的《乾象歷》,也提到過(guò)“算術(shù)”。他的主要貢獻是約在222年深入研究了《周牌算經(jīng)》,為該書(shū)寫(xiě)了序言,并作了詳細注釋。其中一段530余字的“勾股圓方圖”注文是數學(xué)史上極有價(jià)值的文獻。它記述了勾股定理的理論證明,將勾股定理表述為:“勾股各自乘,并之,為弦實(shí)。開(kāi)方除之,即弦。”證明方法敘述為:“按弦圖,又可以勾股相乘為朱實(shí)二,倍之為朱實(shí)四,以勾股之差自相乘為中黃實(shí),加差實(shí),亦成弦實(shí)。”
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