登陆注册
3303400000005

第5章 数学其实很好玩(4)

幻方与占卜算卦

幻方最初似乎只是一种“思维体操”,可以培养人们学习数学的兴趣,有助于开发智力、拓宽思路。随着社会的进步和国际间文化的交流,各国数学家都先后开始了对幻方结构的研究。

到了近代,幻方已经成为组合数学研究的一个有趣课题。特别是从上世纪电子计算机出现之后,幻方已经在图论、程序设计、实验设计、对策论、概率统计、人工智能以及工艺美术等方面得到了广泛的应用。

但有些奇怪的是,很多人把幻方看成是一个神秘的魔方阵,认为它与占卜算命有关,甚至在某些地区还有人把它当做护身符。在中国,幻方更有着特殊的意义,因为它出自《易经》,在这部算命先生们奉为圣典的古籍中有明确记载,再加上它本身的神秘性,这就是占卜算卦的人把它画在方布上面的原因。

洛书与河图

与河图相比较,洛书标志着中国原始文化的更高成就。洛书只用了9个自然数(而河图则用了10个),排列成一个正方形,形成华夏历史上影响深远的九宫图且结构奇妙,其无穷变化令中外数学家为之叹服!洛书开了幻方世界的先河,成为组合数学的鼻祖。数学家华罗庚对洛书非常推崇,称“洛书可能作为我们和另一星球交流的媒介”,因为另一星球的生命只要对着数数就行了,不必依靠任何语言。

数学世界里的条形码

我们到超市买东西时,收银台的服务员总要拿出一个能够发出红光的小物体,对着我们商品后面的条形码进行扫描,然后商品的价格就会清清楚楚地显示在屏幕上。

条形码是一组平行排列的、宽窄不同的黑白条纹,在我们的日常生活中应用得非常广泛。在普通的生活用品包装上,在正式出版发行的书刊、杂志的封底上,都可以看到条形码。

条形码与异想天开的想法

条形码技术是随着计算机与信息技术的发展和应用而诞生的。它是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新型技术,它能够经济、快速、准确地收集和传递信息。说得简单点,条形码的用途就是传递信息。

最早被打上条形码的产品是箭牌口香糖。条形码技术最早产生在20世纪20年代,诞生于威斯汀豪斯实验室里。一位名叫约翰·科芒德的性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分拣。

他的想法是在信封上做条码标记,条码中的信息是收信人的地址,就像今天的邮政编码。为此科芒德发明了最早的条码标志,设计方案非常的简单(注:这种方法称为模块比较法),即一个“条”表示数字“1”,二个“条”表示数字“2”,以此类推。然后,他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备:一个扫描器(能够发射光并接收反射光);一个测定反射信号条和空的方法,即边缘定位线圈;和使用测定结果的方法,即译码器。此后不久,科芒德的合作者道格拉斯·杨,在科芒德码的基础上作了些改进。

“科芒德”码所包含的信息量相当的低,只能对十个不同的地区进行编码,并且很难编出十个以上的不同代码。而“杨”码使用更少的条,却可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码。

常用的条形编码

目前世界上常用的码制有ENA条形码、UPC条形码、二五条形码、交叉二五条形码、库德巴条形码、三九条形码和128条形码等。汽车工业选用的是Code39码,这是对世界汽车业技术导向有一定作用的AIAG规定的汽车行业标志规范。而商品上最常使用的是EAN商品条形码,它也被称为通用商品条形码,由国际物品编码协会制定,通用于世界各地,是目前国际上使用最广泛的一种商品条形码。我们国家目前推行使用的也是这种商品条形码。EAN商品条形码分为EAN-13(标准版)和EAN-8(缩短版)两种。

未来——条形码的世界

有时候,我们会看到条形码不能被识读,收银台的服务员就会把条形码上的数字挨个地输入电脑,于是条形码又变成机器能够识别的“语言”了。这就是条形码设计人员考虑周到的地方。当条形码识读设备出问题时,就可以用人眼去识别,所以在各种条形码中都加有供人去识别的字符。因此,条形码的组成并非只有宽窄不同的竖条和空格,还有相对应的字符。根据条形码的外观特征,国外有的将之称为棒码、宇宙线、斑马线等。

使用条形码扫描是今后市场流通的大趋势。为了使商品能够在全世界自由、广泛地流通,它的编码就要有一个统一的规范。世界上不少行业或团体都规定了自己的条形码使用规范,企业无论是设计制作、申请注册还是使用商品条形码,都必须遵循商品条形码管理的有关规定。

数学史上的最大冤案

在自然科学领域,有不少公式和定律是以发现者的名字命名的,而数学史上的“卡尔丹诺公式”的命名则是一桩地地道道的冤案。

“卡尔丹诺公式”是真还是假

人类很早就掌握了一元二次方程的解法,但是对一元三次方程的研究,却进展缓慢。古代的中国、希腊和印度等地的数学家都曾努力去钻研过一元三次方程,但他们所发明的几种解法只能解决特殊形式的三次方程,对一般形式的三次方程就不适用了。

16世纪的欧洲,随着数学的发展,一元三次方程也有了固定的求解方法。在很多数学文献上,把三次方程的求根公式称为“卡尔丹诺公式”,意思是说它是由卡尔丹诺这位意大利数学家发现的。那么,事实真的是这样吗?

被淹没的真相

数学史上最早发现一元三次方程通式解的人,其实是16世纪意大利的另一位数学家尼柯洛·冯塔纳。尼柯洛·冯塔纳在10多岁时,被入侵意大利的法国兵砍伤,差点丢了命,和他在一起的父亲却遇害身亡。虽然冯塔纳捡回了一条命,但舌头上的伤却使冯塔纳一辈子都咬字不清,人们给他起了个绰号:塔尔塔里亚(结巴子)。久而久之,塔尔塔里亚成了他的大号,真名反而没人记得了。以至在后来的很多数学书中,都直接用“塔尔塔里亚”来称呼冯塔纳。

没了父亲,母亲也无力供他念书,但冯塔纳通过艰苦的努力,终于自学成才,成为16世纪意大利最有成就的学者之一。

经过多年的探索和研究,冯塔纳利用十分巧妙的方法,找到了一元三次方程一般形式的求根方法。不过那时候的学者们很自私,他们一旦有所发现就会严守秘密,并向对手挑战,以此成名。这有点像中国武侠小说中的武林高手,总喜欢打败别人来证明自己的领袖地位。冯塔纳找到了一元三次方程的求根方法后,另一名数学界的名人弗里奥便向他发出了挑战,这位名人压根不信冯塔纳这个乡巴佬也会解三次方程。于是,双方在1535年2月22日那天来了一次“华山论剑”,结果冯塔纳大获全胜。此次较量使他从此名震欧洲,登门求教的人络绎不绝,冯先生自然是严守秘密,不愿将他的这个发现公之于众,只准备以后发表在自己的大作里。

秘密泄露在花言巧语之下

当时另一位数学家卡尔丹诺对冯塔纳的发明极感兴趣,可是几次登门求教都被拒绝。不过这位先生挺执着,又能说会辩,经过几次甜言蜜语的轰炸,终于把冯先生灌得晕乎乎的,从而得到了想要的东西。这位卡先生倒也真是位人才,悟性极高,他通过解三次方程的对比实践,很快就彻底揭晓了冯塔纳的秘密,然后将之写进了自己的大作《大法》中,但并没有提到冯塔纳的名字。冯塔纳被激怒了,要与卡尔丹诺在米兰城公开辩论。没想到卡尔丹诺那边有一大帮信徒,他们反诬冯塔纳剽窃卡先生的成果。冯塔纳找不出有效的证据来表明自己的清白。而且,为了让冯塔纳永远闭嘴,卡尔丹诺竟然雇凶杀人,冯塔纳就这样被冤死了。不过,也有人说,冯塔纳预见到了卡尔丹诺很可能杀他灭口,在辩论当天趁着夜色逃出了米兰城。

后来,了解真相的人们逐渐把“卡尔丹诺公式”称为“塔尔塔里亚—卡尔丹诺公式”,历史终于还了它本来的面目。

同类推荐
  • 中国最美的地质公园

    中国最美的地质公园

    《中国最美的地质公园》既是一部旅游地学佳作,又是一部独具特色的科普读物。作者吴胜明对中国最美的地质公园进行了科学的分类欣赏,以一个资深的地学专家和一位热爱大自然的普通行者的双重身份,以科学和人文的视角、至情至性的表达方式,更像一个智慧的导师,带领读者一边走,一边欣赏,在领略美丽的外在景观的同时,感受到科学家亲近自然、研究自然这一过程的内在美,富有感染力。
  • 导弹百科(世界科技百科)

    导弹百科(世界科技百科)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 失踪之谜百科(科学探索百科)

    失踪之谜百科(科学探索百科)

    人类社会和自然世界是那么丰富多彩,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多谜团还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解无限的谜团。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个谜团不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奇怪事物和难解之谜,又不得不向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 海洋:大海其实没多大

    海洋:大海其实没多大

    洋指海洋的中心部分,是海洋的主体,面积广大,约占海洋总面积的89%。它深度大,其中4000米至6000米之间的大洋面积占全部大洋面积的近3/5。大洋的水温和盐度比较稳定,受大陆的影响较小,又有独立的潮汐系统和完整的洋流系统,海水多呈蓝色,并且水体的透明度较大。
  • 解释世界秩序的工具:数学

    解释世界秩序的工具:数学

    数学是在人类长期的社会实践中产生的。其发展历史可谓是源远流长。因此,它也和我们生活中的人文景观、天文气象、自然之谜等知识结下了不解之缘。尤其是在现代生活和生产中,数学的应用和发展异常广泛且迅速。本书从数学的发展、数字的神秘、数学符号、几何图形等方面入手,用生动形象的话语让青少年去了解数学、喜欢数学,不仅能让青少年从中学到更多和数学有关的课外知识,也让青少年明白学习数学、热爱数学的好处,因为生活中的数学应用无处不在。通过本书,你将知道数学是一种方法,可以解决生活中的实际问题。
热门推荐
  • 锦襜突骑

    锦襜突骑

    没有系统,不是穿越,本书将步步为营,演绎一个不一样的三国小兵传奇......
  • 烟雨醉双城

    烟雨醉双城

    本书是一本爱情诗集,是以诗和散文诗的形式写的情书,是一个中年人的爱情童话,在作者的浅唱低吟中,表现出了一种态度,一种幸福,一种对未来的祝福,作者以诗歌这种文学形式表达爱人之间两间的相思与牵挂,对爱的渴望和对生命的感怀。
  • 中华圣贤经

    中华圣贤经

    《中华圣贤经》汲取先贤的知识经验和思想精华,能够提高您的道德修为和文化素养;告诉您为人处世的真谛;拓展您的人际关系;完善您的言行;诠释为政之道。其目的是使您以阔达的襟怀、淡薄的心态、超逸的性情面对人生,像孔夫子教导的那样去寻找内心的清宁。
  • 禽经

    禽经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 鲁春秋

    鲁春秋

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 花心女王纳夫记

    花心女王纳夫记

    新书求支持:《帝王囚爱:错嫁弃妃》用不用那么狗血,去个实验室,它停电,让她在黑漆漆的实验室里摸黑找到门口,她忍了。可是为什么再次出来,却到了学校的后山?到学校的后山也就罢了,为什么明明是晚上,而这里却是白天,最主要的是,她猛然发现,此处并不是学校的后山,她到底是到了哪里?当她正无措之时,突然被告知,这里是景王府,而她就是苍渊国有名的景王!当现代人莫名穿越,来到古代成为当朝赫赫有名的王爷,当家财万贯,并且一夜坐拥一人之下万人之上的地位,并附带美男数枚时,她该怎么办?且看本文女主如何翻手为云覆手为雨,如何在这一堆美男怀中让其雨露均沾。人物交代:王君(正夫)—玄忆,女主正夫,本朝宰相玄凌花之子,十三岁嫁给女主景王为正夫,为人谦逊和蔼,常年温柔浅笑,却十足的腹黑男一枚。也因其过人的才智,这些年,王府中的各大小事情,皆由他一人掌管。修长的身形,俊逸的五官,墨黑的长发高高挽起,只用一根白玉发簪固定住,其余悉数垂落而下。二夫—轩辕律,女主二夫,此人声音随意,长相更是妖孽至极,来自京城有名花楼—醉玉楼,销魂轩,乃是其楼中的头牌花魁,魅人功夫,自然是无人能及。他鼻梁高挺且挺直,一张红唇微微张启,时刻散发着性感的讯息。而他的五官拼凑在一起之后,一张极富妖媚气息的脸,便就此产生。他斜靠在门框上,一件金色绣着大朵红色牡丹花的长袍,穿上在身上,不但不显的艳俗,相反还与他很是合寸。一头青丝直泻而下,只在发尾用一根发带稍微绑住,他手指轻轻往额头上一挑,似在拂开额前的碎发,却更像是一个挑逗的动作。他,实在是太过妖孽,太过魅惑,太过让人心神荡漾了一些。三夫—白子画,女主三夫,此人性格寡淡,常年研究花草,同时有着别具一格的神奇医术,能治百病,各种疑难杂症,到了他这里,亦是能够迎刃而解,不过此人脾性怪异,并不会见人就医。一头银色长发随意披散在后,眉色如望远山,脸际常若芙蓉。一双剪水双瞳似星般耀眼,紫色凝眸恍若柔风甘雨,白玉般的鼻梁高高拱起,划出了一道完美的弧线,一张粉红薄唇泛着晶莹,清瘦高挑的身段,有些飘渺,有些梦幻似那误落凡尘的谪仙。四夫—墨泠,女主四夫,此人擅长武艺,有一手好得功夫,不过脾气火爆,小则出口大吼,大则出手,不过他亦是见人而为,可以说是女主夫侍的同时,亦是她的贴身侍卫加保镖。五官硬挺,为首的那人面目刚强,有着一双浅褐色眸子,看着他便能感受到一股杀气。
  • 城的灯

    城的灯

    作家通过历史与现实的相互观照,透视中国城市与乡村的二元结构中,农民“逃离”乡村,进入城市的艰难历程。本书建构了一个独特的“围城”世界:城里有“荣光照耀”,怡然而洁净;城外,则是一个巨大的不断为黑暗所吞食的黑洞,在欲望的渊薮中,罪恶肆意横行。在这城里城外的相互纠缠、撕咬的阵痛中,李佩甫通过他笔下的人物给我们展示了生命在对苦难与欲望的抗争中所具有的厚重感,这种抗争也是他对生存境况与价值理想的一次更为深刻的反思。
  • 饥饿的年代(原创经典作品)

    饥饿的年代(原创经典作品)

    善读精品美文,拾取久违的感动;体悟百味人生,感受成长的快乐。阅读其间,时而在惊险悬疑的案件中悚然而惊,时而为体察入微的真情潸然泪下,时而又涌动着想针砭时弊的激情……掩卷而思,人性的美丑,世事的善恶,人生际遇的变幻无常不禁让人感慨万千。
  • 侠客养成大师

    侠客养成大师

    宅男孙少天意外进入了武侠游戏世界,在系统的帮助下,开始了一条侠客养成之路。神照功,金刚不坏神功,大力金刚指,九阳神功,降龙十八掌等武学以全新的方式展现在他的眼前,面对一个武功可以毁天灭地的世界,他该何去何从?群号873666322,欢迎读者朋友加入,提意见
  • 关爱·时光里的那些老师们

    关爱·时光里的那些老师们

    关爱,是黑暗中的一道光,照亮你要走的路;关爱,是冰冻世界的一把火,温暖你冰凉的心;关爱,是沙漠里的一汪清泉,滋润你干涸的喉咙。正是因为有关爱,世界才会五彩缤纷,才会充满爱的颜色。也正是因为有关爱,生命才会有活力与希望。《青少年成才励志馆·关爱:时光里的那些老师们》中的小故事,会与你一起去探寻关爱之旅,当你认真地读完这些小故事,你的心定会为之所感动。而书中的小哲理同时会为你的感动升华。众所周知,关爱他人之心的培养在一个人的成长过程中起着不可估量的作用。