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数学——书写宇宙的文字

华麦河

每个人都生活在数学王国的奇境中,你相信吗?

比如,车轮子是圆的,螺丝帽是六角形,热水瓶是圆柱体,这些自然都和数学有关。但是,很少有人能想到,公园里的各种鲜花,红旗上的五角星, 地上爬行的蜗牛,电影里看到的“巴黎圣母院”,甚至连我们人的身体,都符合数学中“黄金分割”的规律。难怪古希腊的人说:“万物都是按照数字和数学形态造就的。”现在,让我们到奇特的地方去找一找数学规律吧。

拿一根弦,把它绷紧,弹一下,传出一声悦耳的声音;把它分成两半(即用手指按住它的 1/2 处),再弹一下,音调升高了;把剩下的再分成两半, 再弹⋯⋯音调一次比一次高——这就是古希腊科学家毕达哥拉斯应用简单的分数,发现了音阶变化的比率是 2:1。瞧,音乐里有数学。

你想下棋吗?下棋,实际是两位下棋的人在头脑里展开的数学竞赛。你想打篮球吗?请看:篮球是个球体,篮球筐是个圆,场地是个长方形,你实际是在一个几何图形中跑来跑去,要想打得好,就得掌握打球的战略战术。我们国家篮球队的几个“神投手”为什么总爱在与球筐成 45°角的地方投篮呢?你探讨过其中的奥妙吗?如果探讨过,就会知道,游戏和体育活动中也有数学。

你爱闭起眼睛想事情吗?有时,想象到的东西,世上并不存在,但它恰好又是数学。比如:数字中的无限大和无限小,看不见,摸不着,只存在于我们的想象中,这是一种更加奇妙的数学。请你在脑子里想象一个五角星, 它的中央肯定有一个正五边形,正五边形里又可以放进一个小五角星,这样无穷无尽地放进去⋯⋯可以说,没有任何一支铅笔的笔尖,细得能画出你的想象力,也没有任何一张纸大到能容得下你的想象力,这样,数学在人的想象力中又开辟了更广阔的道路。从圆能想象出一个车轮子;把一个球体的顶部切掉,就是照像机透镜的形状;把一个圆锥体斜切下去,就可以看到一个椭圆,这正是一切行星和卫星运行的轨道。喏,数学和宇宙有关系了吧?

再讲一件有趣的事情。1974 年,人类第一次向地球以外的“外星人”发了一份“电报”,这是由美国波多黎各的阿雷博射电望远镜送出的无线电信号,这份电报该用什么文字呢?数学!科学家认为:数学和图画是宇宙间的共同语言,因此这份电报中便利用 0 和 1 两个数字的不同组合(共有 1679 个 0 和 l),向“外星人”送去了地球上的数学、化学、生物学、人类社会学、天文学等丰富的情报资料。“外星人”接到了这份电报,还会通过数字组成的图画,知道地球在哪里,地球上有多少人口,地球上的人是什么模样哩!

小朋友们,讲到这里,你们该理解数学的重要性了吧,它真是无处不在。请记住伟大的科学家伽利略的一句名言:“数学是上帝用来书写宇宙的文字。”不过,所谓“上帝”不是别人,正是地球上的人,当然也包括现在学校上学的小学生们。