永远有多远?∞有多美?
文 / 董小琳
周末,带儿子去商场转悠。走到两栋大厦的连接处,小朋友突然不走了。
“怎么了?”
“妈妈,你看!”
原来在走廊两侧的墙壁上,装了两块硕大的镜子。儿子站在中央,向两边望去,能看到无数个自己……
“真好玩!妈妈你过来,哈哈,还有那么多个妈妈!”
这恐怕是儿子第一次真实体会到“无穷”。
如果你问一个孩子:什么是无穷?
可能会得到这样的答案:
100(在刚学会十以内数字的孩子眼里,100已经是很大很大的了);
很久很久以后,等我老了的时候;
是很多很多糖果,我这一个星期都吃不完;
……
据说在很久之前,人类酋长也只能认到数字3。后来才逐渐有了十进制,二进制……有了计算机语言,有了数字世界,有了互联网上无穷无尽的信息。
可以说,对“无穷”的认知,代表了一种思维能力的进化。
那么,我们之所以说了这么多的“无穷”,相信聪明的你一定猜出来了:今天的书,就和它有关。
《超越无穷大》,作者是谢菲尔德大学理论数学领域的荣誉研究员,尤金妮娅·程。同时,她还是芝加哥艺术学院的客座科学家。致力于“让世界摆脱对于数学的恐惧”。
好吧,经历过三角函数、立体几何、傅里叶变换、线性代数、微积分的同学们,应该能理解到那种“对数学的恐惧”。
“好不容易毕业了,谁还没事看讲数学的书?”
记得某位明星说过:我们生活中用到的数学,小学三年级就已经够用了。
的确,谁也不会买个菜,还要用到定积分。
那我们从小愁到大的数学,到底有什么用呢?
我想大概有3个用途:
学会如何思考
增添生活乐趣
使人生更美好(怎么可能?!)
下面我们就一个个来说。
1、学会思考
既然今天的主题是“无穷”,我们不妨就从无穷聊起吧。
说到“无穷”,你也许会想到一个很遥远、很虚幻,看不见摸不着的概念。
但就像开篇中,孩子看到镜子里的影像一样,实际上,无穷离我们很近。
再比如,作者说小时候最喜欢和妹妹一起绕着火炉互相追赶,就像进入了一个永远都跑不到头的轨道。
环形,让人们在有限的空间里开启了个无穷的旅程。
(这会不会是粒子对撞机的雏形?)
就像从只能数到3的酋长,进化成今天为AI输入程序的工程师。人类的发展史可以说,也是一部数学进化史。
古希腊几何学家阿波洛尼乌斯总结出圆锥曲线理论,1800年后,开普勒才能在其基础上定义出行星的运行轨道。
高斯研究了一生的非欧几何,在170年后,成为了爱因斯坦广义相对论的核心基础。
更不用说,今天遍地高科技对二进制算法的依赖。
难以想象,没有数学发展的推动,今天的人类社会会是怎样的一种景象。
2、别样乐趣
我特别喜欢跟儿子玩一个游戏,叫:莫比乌斯带。
简单地将纸带扭转一下,粘好(样子像极了∞,有木有)。
就会发生奇迹——
一笔画满纸带的两面;
从中间剪开后,仍是一个环形。
每次小朋友都玩得乐此不疲。还会学着我的样子,讲给其他人。
说到这,我想到了书中的一个例子,也相当有趣:
我们都会用一只手比划出从1到10的数字。
那么,如果换成二进制的算法,5个手指,伸直与蜷缩分别代表两种信息,则可以表达出32个数字(2的5次方)。
简直太有意思了!
3、足够好的人生
刚才我们说了:无穷就在身边。但却谁也没有碰到过。
一旦你说我遇到了无穷,我们总能在其基础上再加上1,而定义为新的“无穷”。
也正因此,无穷给了我们足够多的想象空间。
言有意而意无穷
美味让人回味无穷
世界之大包罗万象、无穷无尽
……
由此,我们发现了有限与无穷之间的区别,才知道了可为与不可为的边界。
好了,关于无穷,我想就聊到这吧。
你也许会感觉今天的文章没有干货,或者说——没有什么用。
但,如果能在这个充斥功利与实用的时代,找到一个机会,能让自己安静下来,唤起曾经的记忆,又有何妨。
其实,仔细想来,很多被我们所珍视的东西,都没有什么具体用处。比如爱情,自由,尊严,文化……但正因为拥有了这些,我们的生活才会多姿多彩,人生才有更多存在的意义与价值。
有一天,当我们不再以“考试”的心态面对数学,才能发现它的真正魅力。
你与数学之间,又有哪些有趣、有料,刻骨铭心的故事呢?
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《中国家庭报》专栏作者
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