数学与各领域的奇妙相遇

作者: 山寺小沙弥

来源: 每天好玩的数学

发布日期: 2017-04-17 10:24:59

本文探讨了数学在音乐、建筑、爱情和诗词等不同领域的应用和影响,展示了数学与各领域的奇妙结合。

当数学遇到音乐,古希腊哲学家毕达哥拉斯就认为,音乐的和谐来自某个距离比率的数字。他在肠弦末端绑上重物,发现重量比是2:1时,肠弦发出了八度音程;重量比是3:2时,得五度音程……巴赫将这种音程的和谐关系运用到实践中。他在一千多首作品,穷尽了对位法的组合,充满了规则和秩序。规则不是教条,秩序来自热忱。

《哥德堡变奏曲》中,声部间回转、分离、穿插、偶遇、对称、并流,每一细节都静稳妥帖,每一褶皱与镂痕都纤毫毕现。他的作品中,一个音符都不能改。巴赫因此被誉为音乐界的数学家。

当数学遇到建筑,巴洛克艺术讲究数学的“绝对美”。在巴洛克建筑中有很多对称和数字上的精确要求,比如几何曲线的弧度,廊柱上的涡卷饰的数目。爱奥尼克的罗马柱,柱身要求凿出24条凹槽,少一条都不可;柱子上精雕着棕榈叶、莲花辫、卵型花边或串珠饰,若少一瓣叶子、少一颗珠子都不对。这种繁复绮丽的建筑,若缺少结构中数学的“高阶和谐”和“绝对美”,一定混乱得可怕。

当数学遇到爱情,笛卡尔是近代数学的始祖,被誉为解析几何之父。笛卡尔一生只爱过一个人,她就是瑞典公主克里斯汀,公主也被他的魅力折服。但他们地位不等,年龄相差甚远,国王强迫他们分开。此后笛卡尔身患重病,但他仍每天给公主写信。写完第13封信,笛卡尔永远离开了这个世界。这封信上只有一个方程式:r=a(1-sinθ)。画出来的,就是著名的"心形线"。

而这封享誉世界的另类情书,至今还保存在欧洲的笛卡尔纪念馆里,纪念这段唯美的爱情。

当数学遇到诗词,相传此诗为西汉才女卓文君所作。西汉年间,著名辞赋文人司马相如和才女卓文君婚后不久,司马相如赴长安做官。卓文君一等五年,终于盼来了丈夫的来信,信中只写了几个数字:“一二三四五六七八九十百千万”。卓文君泪流满面:一行数字中独少了“亿”,无忆,也就是再无思念的意思。卓文君提笔写下回信《怨郎诗》。 司马相如读信后,悔恨不已,深为卓文君的才情和爱意所感动,遂亲迎卓文君到长安。

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