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数学的视觉盛宴

2016-05-23孔文斌

科学之谜 2016年2期
关键词:艺术

孔文斌

数字是否曾令你头疼?你是否曾经觉得那些数学公式枯燥又无味?但在艺术的王国里,它们可是十分生动有趣的。北京故宫、巴黎圣母院、罗丹的雕塑“思想者”,可都包含着数学原理呢。下面的艺术品,不是艺术家们天马行空想象出来的,它们都是数学原理实践的成果。

双曲型灯罩(编织物)

学过数学的你,一定知道“几何之父”欧几里得,他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础。我们学习的许多公理,都有欧式几何的影子。例如“若△ABC满足∠ABC=90°,作BD⊥AC”,就是从他的射影定理扩展出来的。

但是,他的一个公理的假设,曾经难倒了大批数学家。这个公理就是平行公理。

为了便于理解,想象一条直线,以及直线之外的任意一点,你可以通过这一点,画出一条与该直线平行的直线吗?欧几里得的回答是可以,而且有且仅有一条。

但平行公理并不像其他公理那么易于证明。自公元前3世纪起到公元19世纪初,数学家们投入了无穷无尽的精力,他们几乎尝试了各种可能的方法,但都以失败告终。数学家们甚至发出了这样的质疑:“欧几里得,你可以证明它的存在吗?而不仅仅是假设……”

1826年,俄国数学家罗巴切夫斯基用一个简单的回答震惊了世界,他的回答是“不是这样的!”在罗巴切夫斯基的非欧几何中,通过一个特定的点,存在着许多条直线可以与指定的直线不相交。

罗氏几何的创立对几何学和整个数学的发展起到了巨大的推动作用,但一开始并没有得到足够的重视,反而遭到种种歪曲、非难和攻击。

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