圆的历史

2019-08-23

  圆的历史  圆,是数学中最基本的一个概念,其中却潜在地蕴含了极其丰富的内涵。而这本《圆的历史:数学推理与物理宇宙》,按照作者的说法,旨在提示一些自然现象的奥妙。作者之所以选择圆作为主题、是为了展示数学推理和物理世界之间广泛而深刻的联系。这本书试图连接起两个世界:一个是由近似的圆构成的物理世界,另一个是由真正的圆支持的数学世界,并力图在两个世界的交汇处,让读者感受到二者间深刻而微妙的联系。在这种创意下,作者泽布罗夫斯基充分利用了他宽阔的视野,将物理世界中从古至今形形色色的例子信手拈来,不仅涉及到日常的生活,有趣的历史,神秘的天空,同时也涉及到抽象的物理学理论。而在这种中,一条鲜明的主线,就是数学中的圆的概念和由它派生出来的一种种数学推理。

  然而,在我们的实际生活中不存在真正的圆。彩虹的模糊的,汽车轮胎在底部是扁平的,即使最精密的滚珠轴承事实上也是不规则的。为什么关于圆的研究对于我们当前关于物理宇宙的知识产生了如此重大的影响,这正是泽布罗夫斯基要探讨的问题。从古代数学家到20世纪的时空理论,圆的数学为众多研究者指明了探索自然奥妙的方向。    无论大自然如何精妙神奇,人类怎样勤劳智慧,在现实的物理世界中,终究找不到真正意义上的、严格的、完美的圆。

  然而,这一切,并不影响我们对圆的向往、崇拜和追求。千百年来,人类一直寻求各种方式不断地模仿圆、制造圆、应用圆。

  这本以科普为宗旨的《圆的历史》,让我们彻头彻尾地明白,虽然现实世界中 永远无法出现完美的圆,可这又有什么关系呢?

  岸边的海浪,雨后的彩虹,辽远星河中群星的轨迹,蘑菇的外形,机体内原子的结构,所有这些都与圆有着无法分割的联系。风滚草以翻转的方式在草原上移动;枫树籽以旋转的方式在地面上传播;激流以漩涡的方式汹涌向前;非洲的蚂蚁在遇到洪水威胁时,聚成一个球,以滚动的方式逃生;一只苍蝇停在平静的湖面上,一条鱼冲上来把苍蝇吞下,湖面上荡起环形的波纹;溪流中的鹅卵石被流水磨成光滑的形状,在地面上可以像陀螺一样旋转……

  从遥远的古代开始,自然界中就以各种形式,存在着各式各样的圆。然而,所有这些圆也只能说是近似的圆,并不能等同于严格意义上的圆。

  在人类世界中,依然如此。无论我们用多么精确的仪器,也创造不出真正完美的圆。即使当年英俊的几何老师,站在讲台上,背过身去,一手抄兜,另一只手看似不经意潇洒地一甩,在黑板上留下一道圆滑的轨迹,再抚一下头发,来个漂亮的转身,创造出的也不过是一群中学生肉眼中的圆满,正中了王朔的戏谑:看上去很美。

  如同极至的美好无法存在于现实世界一样,无论大自然如何精妙神奇,人类怎样勤劳智慧,在现实的物理世界中,终究找不到真正意义上的、严格的、完美的圆,那种神秘、玄妙,不带一丝烟火气的圆,只存在于超现实的数学的世界中,只存在于数学的抽象、清晰和严谨之中,仅仅是人类用理念虚构出来的、却永远也无法达到的极端的产物。

  然而,这一切,并不影响我们对圆的向往、崇拜和追求。千百年来,人类一直寻求各种方式不断地模仿圆、制造圆、应用圆。

  古埃及战车的轮子、建造金字塔的滚筒、天球坐标、地球经纬度、托勒密-哥白尼-开普勒、圆锥曲线、万有引力、振动、摆线、波、相对论、原子、亚原子……天上地下,处处都有圆的身影。

  圆,是数学中最基本的一个概念,但其中却潜在地蕴含了极其丰富的内涵。对于任何一个普通人来说,有谁没见过圆?

  现在,恐怕只要学过很初等的数学,就会接触到圆的概念。但就算连初等数学都没学过,人们也不会对圆有陌生感。也许从幼儿时代玩具开始,圆就进入了人的视野,随着人们长大,圆更是形影不离地围绕,或者说环绕在你的身边。圆,是抽象的,又是具体的。作为一种最基本的简单图形,圆比任何其它形状都更常见,在生活中更无可回避。可是,人们真的了解圆吗?人们在生活中可曾见过真正的、完美的圆吗?如果你说你见过,或者说你认为你见过,那肯定是你搞错了。真正完美的圆,其实只存在于人们的头脑中,存在于人类头脑的抽象中。当然,也可以存在于数学书的讨论中。可是,你见过专门讨论圆,而且居然是讨论它的历史的书吗?

  朋友们,看完后有什么感觉?来说说吧!