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数学带来的生活之美


来源: 华中农业大学   
作者:马丽筠

当提起数学,你会想到什么?枯燥乏味的数字符号?抽象高深的空间几何?还是戴着厚眼镜的中年老师?然而数学这一词让我想到的是生活之美----数学文化与文学作品,数学思维方式与我们的生活,数学与建筑美,我们的

当提起数学,你会想到什么?枯燥乏味的数字符号?抽象高深的空间几何?还是戴着厚眼镜的中年老师?然而数学这一词让我想到的是生活之美----数学文化与文学作品,数学思维方式与我们的生活,数学与建筑美,我们的语言数学......数学文化给我们带来的潜移默化的影响及带来的生活之美。

中国古代的经典文学多用数字来烘托气氛,实现引人入胜的效果。如明清小说《三国演义》“诸葛亮三气周瑜”,《西游记》中有“三打白骨精”, 《水浒传》中“宋公明三打祝家庄”都是小说设置悬念,引发高潮的手法。再如元曲《水仙子夜雨》:“一声梧叶一声秋,一点芭蕉一点愁,三更归梦三更后。落灯花棋未收,叹新丰逆旅淹留。枕上十年事,江南二老忧,都到心头。”反复使用数字一三,烘托孤寂落寞的气氛,达到一唱三叹的效果。

古代哲学作品中,数字的运用往往将哲学道理给人以一种强烈的玄妙感。道家经典文学作品《道德经》,书中有“道生一,一生二,二生三,三生万物”即道生一,一是太极;一生二,二是阴阳;二生三,三是阴阳配合物;三生万物,万物是万事万物。这里认为万事万物都是阴阳的配合物(三)所生成的,所以此后“三”常常用来代表多数事物。仔细品读道家经典中这句话,我深深的被老子的智慧所吸引,仅仅三句话,仅仅运用了三个数字,简洁完美的阐述道家所认为的万物的本原,含蓄而深远,营造出一种强烈的时空感,使我们不禁沉浸在思考世界的本源,那玄之又玄的道来。

同时,数学写入诗歌,丰富了诗歌中的韵味。如李白的《望庐山瀑布》:日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川。飞流直下三千尺,疑是银河落九天。作者在庐山游玩,看到庐山风景的秀丽,自然十分高兴。当看到那飞流而下的山泉瀑布时,灵感爆发,浑然天成。三千里这数字是虚数,但是却使每一个读到此诗的读者都能体会到庐山瀑布飞落而下的壮观,既有朦胧美感,同时也感受到诗人的浪漫情怀。

同样的如果利用诗歌来表达数学问题,那么会让人在阅读之后有数学的理性与诗歌的意境韵味相交织的美感。如下面一首数学诗。在程大位《算法统宗》一书中, 有一道所谓的“ 百羊问题” :

甲赶羊群逐草茂, 乙拽一羊随其后,

难问甲及一百否? 甲云所说无差谬,

若得这般一群凑, 于添半群小半群,

若您一只来方凑, 玄机奥妙谁猜透。

这其实是一首简单求解小羊个数的数学诗,却很有意思。

生活中也处处存在数学思维方式。 数学中的思维方式带给我们的影响是潜移默化的。例如猜想。著名数学家高斯曾说:若无大胆放肆的猜想,一般是不可能有知识的进展的。这种数学思维不仅应用在数学家们发现数学理论,也对我们生活中的创新带来莫大好处。例如在从事机械设计的过程中,我们在不知道一些参数的情况下,往往先猜想一个大致的参数,将这个参数带入机械其他数据的设计之中,最后造出的实物如果尺寸或者性能符合这个猜想,那么这个机械设计就是合理的。如果不符合就要修正,重新选取参数设计。这是从数学中的递归等思想中学来的,目前大多数的机械设计都是如此的过程,从而创造出无数精巧的机械,丰富了我们的生活。

数学与建筑的不解之缘自古有之。早在古希腊时期,建筑家菲狄亚斯设计的帕特农神庙是世界上没有争议而且至高无上的古建筑。玉阶巨柱,雕梁画栋,遍饰浮雕,蔚为壮观。整个庙宇由凿有凹槽46根大理石柱环绕,让人深入其中,顿生对诸神及天地的敬畏之情,它被世界上诸多庙宇中最精巧的一个。许多专家认为,神庙之所以如此美丽、和谐, 是因为它的高、宽、柱间距等都是符合黄金分割律所画出的特定几何图形, 而由这些特定几何图形建造出来的建筑总是美的。那大理石柱巍峨屹立, 不仅以黄金比分割了整个庙宇, 而且石柱高与整个神殿高之比也为黄金数使神庙上下、前后比例合度、浑然天成。

然而在现代建筑中,黄金比例分割仍是建筑师设计建筑寻求灵感的不二法门。竖立在多伦多市中心的加拿大国家电视塔CN Tower(Canada National Tower),是多伦多的标志性建筑。它不仅是加拿大国家十大景观之一,也是世界最高的独立式建筑物。然而该建筑横空直立,如一根直刺,为何拥有美感?原来该塔设计师在其塔身335米处安排了形似轮胎状的七层建筑。该圆环正在塔高的黄金分割点,使得塔身上下形成美的比例,让人感到圆润之美。

“发射

4月20日19时41分,天舟一号在海南文昌发射场升空。

对视

4月22日9时许,天舟一号和天宫二号捕捉到对方的身影。

接近

4月22日10时02分,天舟一号顺利来到了天宫二号后下方52公里处。

靠拢

约1个小时后,天舟一号成功进入到5公里停泊点。从5公里停泊点到400米停泊点,天舟一号走了40多分钟。

对接

4月22日12时23分 天舟一号与天宫二号紧紧相连。”

这是新华社关于天舟一号与天宫二号空间实验室完成自动交互对接的新闻。从这篇报道来看,数字的运用增加了这篇文章的可读性。这是这些精准的数字让人们详细了解了当时情况,更反映了人们激动的心情。可以说数据的量化和分析直接决定了新闻的价值。在互联网深入们生活的信息化时代,数学以其独特的方式促进了现代语言的发展。

而在人们的日产生活中,数学更成为了语言表达中不可缺少的助力。例如形容一个人不正经时,就或说他不三不四,实际上来源于模糊数学。而形容某事的成功率很高时,我们就会说“十拿九稳”,是指有百分之九十以上的几率。除此之外,在网络新媒体上,数字语言更加典型,广泛被年轻人使用。例如说某人“666”,就是表达这人很厉害。而“23333”是指“啊哈哈哈,我知道了”。数字的运用使表达更简洁,更加诙谐生动。

数学文化已经成为人类历史上不可或缺的重要组成。数学已成功融入了我们的生活。并且以其独有的简介、婉约、理性的魅力影响着我们的生活,不断地丰富我们的生活之美。


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