圓的歷史
圓的歷史 圓,是數(shù)學(xué)中最基本的一個(gè)概念,其中卻潛在地蘊(yùn)含了極其豐富的內(nèi)涵。而這本《圓的歷史:數(shù)學(xué)推理與物理宇宙》,按照作者的說法,旨在提示一些自然現(xiàn)象的奧妙。作者之所以選擇圓作為主題、是為了展示數(shù)學(xué)推理和物理世界之間廣泛而深刻的聯(lián)系。這本書試圖連接起兩個(gè)世界:一個(gè)是由近似的圓構(gòu)成的物理世界,另一個(gè)是由真正的圓支持的數(shù)學(xué)世界,并力圖在兩個(gè)世界的交匯處,讓讀者感受到二者間深刻而微妙的聯(lián)系。在這種創(chuàng)意下,作者澤布羅夫斯基充分利用了他寬闊的視野,將物理世界中從古至今形形色色的例子信手拈來,不僅涉及到日常的生活,有趣的歷史,神秘的天空,同時(shí)也涉及到抽象的物理學(xué)理論。而在這種中,一條鮮明的主線,就是數(shù)學(xué)中的圓的概念和由它派生出來的一種種數(shù)學(xué)推理。
然而,在我們的實(shí)際生活中不存在真正的圓。彩虹的模糊的,汽車輪胎在底部是扁平的,即使最精密的滾珠軸承事實(shí)上也是不規(guī)則的。為什么關(guān)于圓的研究對(duì)于我們當(dāng)前關(guān)于物理宇宙的知識(shí)產(chǎn)生了如此重大的影響,這正是澤布羅夫斯基要探討的問題。從古代數(shù)學(xué)家到20世紀(jì)的時(shí)空理論,圓的數(shù)學(xué)為眾多研究者指明了探索自然奧妙的方向! o(wú)論大自然如何精妙神奇,人類怎樣勤勞智慧,在現(xiàn)實(shí)的物理世界中,終究找不到真正意義上的、嚴(yán)格的、完美的圓。
然而,這一切,并不影響我們對(duì)圓的向往、崇拜和追求。千百年來,人類一直尋求各種方式不斷地模仿圓、制造圓、應(yīng)用圓。
這本以科普為宗旨的《圓的歷史》,讓我們徹頭徹尾地明白,雖然現(xiàn)實(shí)世界中 永遠(yuǎn)無(wú)法出現(xiàn)完美的圓,可這又有什么關(guān)系呢?
岸邊的海浪,雨后的彩虹,遼遠(yuǎn)星河中群星的軌跡,蘑菇的外形,機(jī)體內(nèi)原子的結(jié)構(gòu),所有這些都與圓有著無(wú)法分割的聯(lián)系。風(fēng)滾草以翻轉(zhuǎn)的方式在草原上移動(dòng);楓樹籽以旋轉(zhuǎn)的方式在地面上傳播;激流以漩渦的方式?jīng)坝肯蚯;非洲的螞蟻在遇到洪水威脅時(shí),聚成一個(gè)球,以滾動(dòng)的方式逃生;一只蒼蠅停在平靜的湖面上,一條魚沖上來把蒼蠅吞下,湖面上蕩起環(huán)形的波紋;溪流中的鵝卵石被流水磨成光滑的形狀,在地面上可以像陀螺一樣旋轉(zhuǎn)……
從遙遠(yuǎn)的古代開始,自然界中就以各種形式,存在著各式各樣的圓。然而,所有這些圓也只能說是近似的圓,并不能等同于嚴(yán)格意義上的圓。
在人類世界中,依然如此。無(wú)論我們用多么精確的儀器,也創(chuàng)造不出真正完美的圓。即使當(dāng)年英俊的幾何老師,站在講臺(tái)上,背過身去,一手抄兜,另一只手看似不經(jīng)意瀟灑地一甩,在黑板上留下一道圓滑的軌跡,再撫一下頭發(fā),來個(gè)漂亮的轉(zhuǎn)身,創(chuàng)造出的也不過是一群中學(xué)生肉眼中的圓滿,正中了王朔的戲謔:看上去很美。
如同極至的美好無(wú)法存在于現(xiàn)實(shí)世界一樣,無(wú)論大自然如何精妙神奇,人類怎樣勤勞智慧,在現(xiàn)實(shí)的物理世界中,終究找不到真正意義上的、嚴(yán)格的、完美的圓,那種神秘、玄妙,不帶一絲煙火氣的圓,只存在于超現(xiàn)實(shí)的數(shù)學(xué)的世界中,只存在于數(shù)學(xué)的抽象、清晰和嚴(yán)謹(jǐn)之中,僅僅是人類用理念虛構(gòu)出來的、卻永遠(yuǎn)也無(wú)法達(dá)到的極端的產(chǎn)物。
然而,這一切,并不影響我們對(duì)圓的向往、崇拜和追求。千百年來,人類一直尋求各種方式不斷地模仿圓、制造圓、應(yīng)用圓。
古埃及戰(zhàn)車的輪子、建造金字塔的滾筒、天球坐標(biāo)、地球經(jīng)緯度、托勒密-哥白尼-開普勒、圓錐曲線、萬(wàn)有引力、振動(dòng)、擺線、波、相對(duì)論、原子、亞原子……天上地下,處處都有圓的身影。
圓,是數(shù)學(xué)中最基本的一個(gè)概念,但其中卻潛在地蘊(yùn)含了極其豐富的內(nèi)涵。對(duì)于任何一個(gè)普通人來說,有誰(shuí)沒見過圓?
現(xiàn)在,恐怕只要學(xué)過很初等的數(shù)學(xué),就會(huì)接觸到圓的概念。但就算連初等數(shù)學(xué)都沒學(xué)過,人們也不會(huì)對(duì)圓有陌生感。也許從幼兒時(shí)代玩具開始,圓就進(jìn)入了人的視野,隨著人們長(zhǎng)大,圓更是形影不離地圍繞,或者說環(huán)繞在你的身邊。圓,是抽象的,又是具體的。作為一種最基本的簡(jiǎn)單圖形,圓比任何其它形狀都更常見,在生活中更無(wú)可回避?墒,人們真的了解圓嗎?人們?cè)谏钪锌稍娺^真正的、完美的圓嗎?如果你說你見過,或者說你認(rèn)為你見過,那肯定是你搞錯(cuò)了。真正完美的圓,其實(shí)只存在于人們的頭腦中,存在于人類頭腦的抽象中。當(dāng)然,也可以存在于數(shù)學(xué)書的討論中?墒,你見過專門討論圓,而且居然是討論它的歷史的書嗎?
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