什么是“数学黑洞”
一、什么是“数学黑洞”
茫茫宇宙之中,存在着这样一种极其神秘的天体叫“黑洞”(black hole)
数学黑洞
。
黑洞的物质密度极大,引力极强,任何物质经过它的附近,都要被它吸引进去,再也不能出来,包括光线也是这样,因此是一个不发光的天体黑洞的名称由此而来。
由于不发光,人们无法通过肉眼或观测仪器发觉它的存在,而只能理论计算或根据光线经过其附近时产生的弯曲现象而判断其存在。虽然理论上说,银河系中作为恒星演化终局的黑洞总数估计在几百万到几亿个之间,但至今被科学家确认了的黑洞只有天鹅座X-1、大麦哲伦云X-3、AO602-00等极有限的几个。证认黑洞成为21世纪的科学难题之一。
数学被誉为“科学之母”,在现代科技的发展中起着定海神针般的作用,而现代的战争更是被认为将是一场“数学家和信息学家的战争”。在信息战中,要运用数学作大量的模拟运算,运用数学在空间作精确的定位,运用数学对导弹作精密制导,运用数学来研究保密通信的算法,运用数学作为网络攻击利器。
无独有偶,在数学中也有这种神秘的黑洞现象。
二、古希腊数学
其实这个问题太广泛了,
古希腊数学中的很多思想都被应用到了后来的数学发展中,如芝诺的几个悖论,几乎引领了整个数学一半历史的发展,至今大家都在津津乐道于飞矢不动悖论和阿克琉斯追不上乌龟悖论等一些有趣的数学现象,而曲线图形面积的求取在古希腊采取了多种的方法,毕达哥拉斯学派创建的割补法对后世影响至深,后来的很多问题中应用了割补的思想,乃至后来的积分无穷小、多边形逼近圆等诸多的数学问题都从中获益。
其实古希腊数学给人更多的是一种思维的启示,具体的公式定理不太多,从根号二引发的第一次数学危机开始,古希腊数学渐渐走下神坛,人类数学更多的开始向西欧偏斜,但是不可否认,古希腊数学带来的深远影响是绵延至今的
三、古希腊主要的数学成就有哪些呢?
数学尽管在古希腊之前已出现了数千年(若把原始人的计数也算在内,那时间就更长了),但此前的数学属于经验数学,到了古希腊,数学才发展为演绎数学。作为一个独立知识体系的数学起源于古希腊,自它诞生之日起的两千多年来,数学家们一直在追求真理,而且成就辉煌古希腊数学的最高成就体现在亚历山大时期欧几里得(约公元前323~前235)的不朽著作《几何原本》中。
在雅典时期对数学作出突出贡献的主要有毕达哥拉斯(约公元前560~前480)学派和智者学派。前者最著名的成就是对勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)的证明和无理数根号2的发现;后者则提出了三个著名的几何作图难题,吸引了当时和后世无数的数学家为之苦心钻研,直到近代才证明出这些作图是不可能的。但数学家们在研究过程中却获得了不少理论成果,如发现了二次曲线和数学证明的穷竭法等。
古希腊数学的最高成就体现在亚历山大时期欧几里得(约公元前323~前235)的不朽著作《几何原本》之中。该书把前人的数学成果用公理化方法加以系统的整理和总结,即从若干个简单的公理出发,以严密的演绎逻辑推导出467个定理,从而把初等几何学知识构成为一个完整的理论体系。《几何原本》为古希腊科学和后世西方学术的发展起了重要的示范作用。与欧几里得同时代的阿波罗尼(约公元前262~前190)所著《圆锥曲线》也是一部古希腊杰出的数学著作。他用平面截圆锥体而得到各种二次曲线,椭圆、抛物线、双曲线是由他命名的。《几何原本》存在着一些结构上的缺陷,但这丝毫无损于这部著作的崇高价值。它的影响之深远.使得“欧几里得”与“几何学”几乎成了同义语。它集中体现了希腊数学所奠定的数学思想、数学精神,是人类文化遗产中的一块瑰宝。
也是同一时代的阿基米德(约公元前287~前212)研究出了求球面积和体积、弓形面积以及抛物线、螺线所围面积的方法。他用穷竭法解决了许多难题,还用圆锥曲线的方法解了一元二次方程。
四、什么叫“数学黑洞”?请举例说明。
数学黑洞“西西费斯串”
传说在古希腊神话中,科林斯国王西西费斯被罚将一块巨石一直推到一座山上,但是不管他如何努力,这块巨石总是在到达山顶之前就滚下来,于是他只好再推,并且永无休止。世界著名的西西费斯串就是依据这个故事一举得名的。
什么叫西西费斯串呢?它是随便一个数,如35962,数出这个数中的偶数个数以及奇数个数、及全部数字的个数,就能得到2(2个偶数)、3(3个奇数)、5(总共五个数),用这三个数组成下一个数字串235。用235重复以上程序,就可以得到1,2,3,把数串123再重复进行,仍得123。对这个程序和数的“宇宙”,123就是一个数学黑洞。
是不是每一个数最后都可以得到123呢?用一个大数试试看。如:,在这个数中偶数、奇数及所有数字分别为11、9、20,把这三个数合起来可得到11920,对11920这个数串重复这个程序可得到235,然后再重复这个程序得到123,于是便进入“黑洞”了。
这就是著名数学黑洞“西西费斯串”。同学们努力学习,去发现这其中的奥秘吧!
五、但丁的《神曲》中数字3.7.9都有哪些寓意
神曲》全诗分为三部或三篇:地狱篇,净界篇和天堂篇,表现他所梦游的三界.每篇由三十三个歌组成,一共九十九歌(九也是由三所组成的),卷首加了一个序歌,合计整一百歌.更惊人的是全书一百歌一律用三行韵律或三行连锁押韵法写成.每个歌都是由三行诗节一环扣一环,连锁接成的长链条.它的韵法是:第一节的一,三两行押韵,第二行与下一节的一,三两行押韵,第二节的第二行又与第三节的一,三两行押韵……这样一直押到底,到最后一节完了时,再加一行和末节的第二行押韵.它的押韵形式是:ABA BCB CDC DED EFE……XYX Y .全诗到处都离不开三这个数字,他把三作为神圣的象征,这是中世纪基督教所崇奉的神圣数字,象征三位一体的神—圣父,圣子,圣灵.
数字7的象征意义
炼狱中,因为人的爱的对象错误而昌盛的7种罪过:骄傲、嫉妒、愤怒、贪财、贪食、贪色。还有在天堂篇的7各烛台,代表7个教会,7盏灯代表上帝的7灵,以及7中恩惠,是相对于7中罪过的:智慧,聪明,谋略,能力,知识,虔诚,敬畏上帝。数字7也不只是在这出现,在古希腊神话中,7也是一个常出现的数字。好似上帝用7天创造出了世界和人类,7从古到今都对西方人有重要的意义,是存在与现代人性中的撒旦!但丁正是借助7,向人们讲述自身的罪恶,希望人类以此赎罪。而得到恩惠。
数字9的象征意义
在《天堂篇》中,但丁随仙女上升到了天国,九重天。:原动天(水晶天),恒星天,土星天,木星天,火星天,日天,金星天,水星天和月天。这些都是基督教教义中所说的灵魂升天后的最好归宿。数字9在此就是要象征人类行善的好报应,象征上帝对人类赎罪后最好的待遇。是基督教教徒的最终理想。所以9是一个美好的象征数字,在神曲中也是此意,是一个终极的梦想。
数字10的象征意义
十载《神曲》中出现是关于上帝的“十戒”。是基督教的教义。做到这十点,才会升入天堂,成为享受幸福的灵魂。这十戒是上帝向人类规定的道德准则,由摩西传达的。在这里“十”代表的是一种完美和神力的至高统治。但丁在天堂篇中也借贝雅特里奇之语描述了他认为神学是高于哲学和其他一些艺术类别的,“十”就象征了神学的完美和至上,是基督教教徒尊重上帝的一种表现。同时,“十”也是“十字架”的一种数字化的膜拜
维吉尔象征理性和哲学,贝雅特丽象征信仰。
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