《被数学选中的人》:看看这部纪录片,也许你对数学就释然了

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《被数学选中的人》:看看这部纪录片,也许你对数学就释然了

2024-07-16 20:54:17| 来源: 网络整理| 查看: 265

今天给各位推荐一部贼“内个啥”的片子。作为一群文科生,我们这些编辑看完之后简直是说不出话来,不知道怎么形容自己的感受……

从小到大,学了二十年的数学,可以说数学一直是我心头不能触碰的痛。可是这部纪录片竟然请来一堆天才,这帮人从小好像就被天神用天赋砸了脑子,他们说,看到数学题就兴奋,他们竟然可以从数学中得到快乐!

《被数学选中的人》是一部五集的纪录片,每集也不长,25分钟,但是这25分钟真的让你酸了!

开篇,导演问了同样的问题:大哥你学数学,学它有啥用啊?

数学有用吗?哥德巴赫猜想至今也没派上用场。

另外,近年来还有一个奇怪的等式:但是很简单,咱们普通人都能看懂:

 

    意思是100里面的自然数每一个都能分写成这样的方程。比如说:

 

可是就这么个方程,它一度被认为是宇宙的真理。但是当几乎所有数字都得证了,唯独就是42,一直没法写成这个等式。于是好多数学家算了65年,终于在不久前得证了。

写出来好长啊:

 

然而,导演可能也有我们普通人同样的感受,他说道:

 

然而接下来的片子就要告诉你,什么天文物理吃喝拉撒,都离不开数学。总有些人对数学是很敏感的。这话的意思就好像是说:你学不会,不代表别人学不会。

 

先来看看这些人怎么形容数学的!

天哪,这几位学霸竟然在形容数学的时候,连“性感”、“公式很美”这种“虎狼之词”都用上了……人类情感果然不是共通的!

 

这部片子的第一集,主要是帮你拉进跟数学的距离。

关于数学的起源,竟然是37000年前,一根狒狒骨头上刻着好多V字。可能是当时的人用来记录时间的。

后来,科学家又发现20000年前的一根骨头,这次上面刻的东西明显更专业了,三组数列。但也不知道代表什么意思。

那数学到底怎么来的呢?片子给了一个深入浅出的解释:

几千几万年前,一个人类畜牧的时候,他突然发现5只羊和5头牛,有共性,是个什么共性?哦,原来就是个5,于是把这个5抽象出来。于是数学的感觉就在脑子里诞生了。

然后几千年前,两河流域的巴比伦人,就已经把数学玩得很溜了。

看看这句解说词,导演您可真是一针见血啊!

古代的数学,跟生活关系更加密切。科学家发现了3600年前,埃及人的残破史料上面记录好多数学问题,都跟换面包有关系。其中有这么一道题,顺便我也提给粉丝们:

怎么把9片面包平均分给10个人?

就算我读书少,但我们可都是上过小学的人,我们应该知道等于9/10。可是在实际生活中你怎么给人十分之九片的面包呢?

埃及人写了这么一个“性感”的等式:9/10=2/3+1/5+1/30

可具体怎么办呢?来看一下视频就比较清楚了。

先从九片面包拿五片出来,每片一分为二,刚好10块,每人一块。

还剩下4片面包,每一片都平均分成3片,就是这样切,

切完会变成12块,每人分一块,会剩下2块,

最后就很好办了,剩下的这两块,每块都切成五小块,刚好10块分给每个人。

最后,每个人分的面包数量形状都是一样的。

但是说实话,我非常为这个分法赞叹,赞叹古人的智慧。可是作为观众,这个分法跟那个等式9/10=2/3+1/5+1/30,怎么连接在一起的呢?

不知道您能不能看懂。

讲到这里,就不得不再提一下大家最为熟知的数学定理之一——勾股定理了!帮大家回忆一下,这个定理的内容是直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。

令人惊奇的是,勾股定理几乎被所有远古文明独立发现,这是为什么呢?

在片子中这样解释到,因为在古代的时候,人们经常需要丈量土地和建造房屋,在这个过程中,要经常计算直角三角形的边长。

杜甫说过,“安得广厦千万间,大庇天下寒士俱欢颜”!房子对生活来说,还是非常重要的!这便是为什么该定理被所有远古文明独立发现。

在公元前500年,数学界又发生了一件大事!

希腊人泰勒斯、毕达哥拉斯、柏拉图、亚里士多德、阿基米德,这些我们经常在初中高中课本上经常看见的著名数学家们,把数学作为一门科学学科建立了起来!

拥有如此多著名数学家的希腊数学最突出的成就之一,在于发展几何。

例如,片子中提到关于测量地球半径的故事:一位希腊数学家利用相似三角形估算测量出来了地球的半径,跟现代科技测量的地球半径相差了仅仅27公里,令人惊叹!

毕竟这是几千年前,没有高科技存在的时候。就算放在现在,让咱去测量一下地球的半径,咱普通人也感觉无从下手。

另一位古希腊的著名数学家欧几里得,出版了《几何原本》。导演告诉我们,直到今天,全世界中小学生学习的大部分几何知识都来源于这本书。可见《几何原本》的知识水平与高度。

在这里,小编不得不感叹,古希腊的数学发展是真的厉害!

在片子中,导演采访这些“被数学选中的人”,用两个词来概括人类文明和数学的关系,那应该就是相辅相成、相互成就!

介绍了这么多,我们终于可以对数学来下一个系统的概念。数学,是打开各个自然科学大门的钥匙!

天文学和物理学,是在我们普通人眼里遥不可及的学科。你可能不知道的是,数学自诞生起,就一直推动着天文和物理学的发展。

片子中写到这样一个例子,今天的宇宙学很大程度上是建立在爱因斯坦广义相对论的基础上的,而广义相对论是直接地以带有张量形式的黎曼几何作为基础的。

总的来说,就是没有数学,就没有宇宙学,我们今天也就不能了解如此浩渺的宇宙。大家可以想象到数学对于宇宙学的重要性了吧!

其实,细细观察我们周边的生活,你也会发现数学的身影无处不在。

导演采访到的数学家告诉我们,大自然的很多事物,有时候就符合一定的数学规律。比如冬天的时候,我们看到的雪花,很多雪花就是完美的六边形或者六边形的衍生物,这就跟数学的几何挂上了钩。

下次大家在下雪的时候,可以用手接几片雪花看看!仔细观察观察。

在片子中除了提及雪花,还提到了向日葵结种子表现出来的螺线、松果的螺线、花瓣的生长,都表现出来斐波那契数列的规律。说到这里,小编就不得不跟大家普及一下斐波那契数列这个著名的数学定理了。

斐波那契数列,是13世纪意大利数学家斐波那契通过兔子问题引申出来的一种数列排布。

这个就是兔子的数量繁殖规律,你会发现,从第三项起,每一项都是前两项之和,这是不是很神奇?

如果把斐波那契数列中的数字用后一项除以前一项,随着数字的增多,这个比值越来越接近1.61803,

这就是我们所熟悉的黄金分割比呀!兜兜转转到了我们所熟悉的数学知识点,真的不得不感叹数学的神奇。

不知道读者朋友们有没有19年参加高考的,上来有一道选择题就考察的断臂维纳斯的黄金分割比!

让我们看看导演采访的数学家们,是如何点评这一神奇的关联的。

数学,还和音乐存在着某些惊人的共性!

在片子中,一位著名的数学家毕达哥拉斯将琴弦分为1/2、1/3、1/4段,由此得出来这个世界的和谐的比例是1:2:3:4,由此也产生了我们音乐中最重要的四个音1、4、5、1。

数学以比例的方式,默默建立起与音乐的联系,占据了音乐界重要的一席之地。

不知道大家有没有听说过古琴,一种非常古老的乐器,演奏起来需要非常高的功力和基础。

片子中还提到了另一个与音乐相关的数学例子:著名的《广陵散》《高山流水》就是由古琴演奏出来的。古琴的制作,也需要数学来做工具。可见离开了数学,我们也听不到如此美妙绝伦的音乐了。

一个很有意思的见解是,音乐其实是不同的sin波构成的,这也就是我们在高中数学第一课所学习的正弦函数。

除了和音乐息息相关,数学跟绘画也有着密切的关系。

很多艺术家同时也是数学家,看来学习好数学,有助于更加伟大的艺术创作啊!

例如,片子中提到了画家弗朗切斯卡,从几何原理中,推导出透视画法,透视画法是什么呢?就是平面的东西变立体了,二维的东西变三维了!可以说,透视法改变了美术史。

19世纪黎曼几何的出现,把四维世界的概念带到美术界,简单来说,四维就是多个三维叠加在一起,会带给人强烈的视觉冲击。

片子中,另一个和绘画有关的数学例子是:毕加索的封神之作《阿维尼翁的少女》。便是立体绘画的开山之作。毕加索完全打破了传统的透视理论!

看完《被数学选中的人》,小编不得不感叹,数学简直就是艺术的化身!大家还是需要好好学习数学,感受数学的魅力!

总的来说,《被数学选中的人》从数学与人的关系出发,介绍数学作为最基础的学科对于人类文明进程的意义。通过现实生活中数学的体现,如计时、建筑、音乐、天气预报等,介绍数学的应用,带领我们领略数学的魅力,走进数学的辉煌殿堂,感知身边无处不在的数学,是一部难得的优秀科普纪录片。

该片制作团队中央新影发现纪实传媒自成立以来,不仅继承北京科影六十年人文科学纪录片的创作传统,更加积极探索新时代人文科学纪录片的创新发展之路,近年来连续推出了《留法百年》《红色密档》《手术两百年》《门捷列夫很忙》《你的名字》等多部现象级人文科学纪录片。



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