汤涛

在古埃及，每年尼罗河洪水泛滥之后，有一个特殊工种就会上岗，他们叫“绳索调制员”，负责重新丈量河两岸的土地边界。地块大小不一、形状各异，加上地势高低起伏，导致测量状况复杂，而他们的工具只有一个：绳索。这绳索既是直尺，又是圆规，还是三角尺，堪称测量“神器”。两点之间拉直绳索可得到直线，固定一端、用另一端画圈可得到圆。但是，想得到一个直角显然要大费周章了。他们的办法是，在绳索上打出13个等距的结，使其长度等分为12份，然后分别用3份、4份、5份作为三边，围起来就是一个完美的直角三角形！

奇妙的是，在遥远的东方文明中，中国古人也发现了这些数学规律，并经过几个世纪的积累成就了伟大的算经——《九章算术》。书中同样是讲土地测量，并明确给出勾股定理：“今有句（即勾）三尺，股四尺，问为弦几何？答曰：五尺。”

从结绳计数、土地丈量之事起源，数学逐渐渗透进人类生活的方方方面，并在人类文明的进程中迸发出惊人的能量：1845—1846年，科学家通过大量繁复的数学计算，预测（而非有计划地观测）发现了海王星；100多年前，科学家将数学用于天气预报，这被认为是近现代科学的巨大成就之一；美国科学家赫伯特·豪普特曼和杰罗姆·卡尔勒合作，利用古典数学（统计数学）解决了一个难倒现代化学家的谜题，由此在1985 年获得诺贝尔化学奖……

如今，不管是物理研究、地质勘探、天文观测，还是人工智能、航空航天，都离不开数学；我们购物时，总价与数量间的关系，是数学中最基本的一次函数……数学是“人类智慧皇冠上最灿烂的明珠”，是“人类最美及最有力的创造”。

数学是古老的，又是常新的；数学是抽象的，又是具体的。数学之美，妙不可言；数学之力，力至无限。今天，全世界的数学研究者足以千万计，每一天都有新的论文、新的成果发表，据统计，每4 年会产生大约100万条新的定理。

未来，数学会引领人类通向何方？数学领域的国际最高奖项之一、被誉为“数学界诺贝尔奖”的菲尔兹奖，其奖章上有这样一句话：“超越人类的极限，做宇宙的主人。”

本期《知識就是力量》，将带你走进奇妙、百变的数学世界！