蜘蛛网上的水滴
数学中人们对于简洁的追求永无止境。正如牛顿所说:“数学家不但更容易接受漂亮的结果,不喜欢丑陋的结论,而且他们也非常推崇优美与雅致的证明,不喜欢笨拙与繁复的推理。”
与圆有关的图形还有很多,比如圆锥、圆柱、球……与圆有关的数学命题,更是不胜枚举。
古希腊学者阿基米德死于进攻西西里岛的罗马士兵之手。人们为纪念他,便在其墓碑上刻上“球内切于圆柱”的图形,以纪念他发现“球的体积和表面积均为其外切圆柱体积和表面积的三分之二”这一定理。
传说阿基米德正在全神贯注地画几何图,一名罗马士兵闯了进来,阿基米德疾声喝道“别动我的圆!”士兵用利剑刺*了阿基米德。
把一些重要或知名的数字写成一个圆的螺线形(且由大到小螺旋式顺时针描绘),这种图形常会是令人赏心悦目的。
1994年由一些破译密码志愿者组成的小组成功破译了一个有128位数字的密码,密码破译后译为:"The magic words are squeamish ossifrage"(意为“魔术的语言是易受惊吓的髭兀鹰”)。
人们把这个数写成—个似乎圆形的螺线形状,且数字字体从大渐次变小排列,新颖且极富动感。
04 分形——怪异曲线的数学分支
微积分发明之后,数学家们为了某种目的而臆造的曲线,长期以来一直视为数学中的“怪胎”(从和谐与否角度看),如构造连续但不可微函数、周长无穷所围面积为零的曲线等。
然而这一切却被慧眼识金的数学家视为珍宝,从某些角度考虑它们又真的被看成数学中的“美”。人们将它们经过加工、提炼、抽象、概括而创立了一门新的数学分支——分形。
分形几何是美籍法国数学家芒德布罗在20世纪70年代创立的一门数学新分支,它研究的是广泛存在于自然界和人类社会中一类没有特征尺度却有着相似结构的复杂形状和现象。
它与欧氏几何不同,欧氏几何是关于直觉空间形体关系分析的一门学科,它研究的是直线、圆、正方体等规则的几何形体,这些形体都是人为的。但是,“云彩不是球体、山岭不是锥体、海岸线不是圆周”。