密铺五边形,数学史上的最强家庭主妇
2021-06-25七君
七君
只有高中学历的家庭妇女

只有高中學历的Marjorie Rice
大家对瓷砖应该很熟悉,瓷砖多是三角形、四边形和六边形,很少有其他形状的。那么,能够铺满任意平面的瓷砖是不是只有这些形状呢?这个问题自古希腊时代就吸引着数学家们。在数学领域中就有专门研究能够铺满整个平面而不留空隙的地砖图形的分支——密铺。
许多人不知道的是,一位只有高中学历的家庭妇女Marjorie Rice,却在天命之年为这个数学分支做出了重要的贡献,美国数学学会(MAA)甚至用她发现的密铺图形铺地砖。一起来看看这位传奇的女士的故事吧。
1923年,Marjorie Rice 出生在美国佛罗里达州的一个普通农户家庭里。在上中学时,她跳了两级。后来在高中时期,她选了文秘方向,只修了一门数学课,因为在当时,女孩子只能选一门数学课。而由于时代对女性的限制以及家庭的贫困,她没有上大学。高中毕业后不久,她嫁人生子,成了一名家庭主妇。
时间推进到1975年。那时,Marjorie Rice已经52岁,她的5个孩子大部分已经成年, Marjorie Rice 有了更多闲暇时间。而因为小儿子爱好科学,Marjorie Rice 就为他订阅了科普杂志《科学美国人》。爱好自然科学的她也经常第一时间拿来翻阅,并成了《科学美国人》的著名数学科普作者Martin Gardner的数学专栏的迷妹。
没想到,那一年的两期《科学美国人》成了Marjorie Rice和密铺研究的一个分水岭。1975年7月,Martin Gardner 发表了一篇文章《On tessellating the plane with convex polygon tiles》,介绍了密铺方面的最新进展。
了解密铺知识的发展

Karl Reinhardt 发现的5类可以密铺的凸五边形
在了解这些进展之前,先来了解一下数学家们在研究密铺的什么性质。……
