数学|数学界有5个神奇的数字,除了黄金分割和圆周率,剩下3个是什么?


数学|数学界有5个神奇的数字,除了黄金分割和圆周率,剩下3个是什么?
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数学|数学界有5个神奇的数字,除了黄金分割和圆周率,剩下3个是什么?
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从幼儿园开始 , 我们就接触了数学 , 先从简单的数字开始 , 从0到9 , 它们是数学的基础 。 小学我们学习了加减乘除运算 , 中学接触了代数和几何 。 高等数学涉及到了领域就多了 , 数论、偏微分方程、拓扑学、概率论 , 面对这么多的数学分支 , 没有人敢说自己全部掌握了 , 高斯和欧拉也不行 。
从字面意思上来说 , 数学是关于数字的学问 , 数学分支确实很多 , 但是每个分支都离不开数字 。 在数学界 , 有5个神奇的数字 , 背后都藏着数学界的真理 , 你知道几个?
自然底数e
自然底数e的值约为2.718281 , 提起它就容易让人想到欧拉公式 , 公式中就有自然底数e , 不过欧拉本人并不是自然底数的发现者 , 第一个发现它的人是瑞士数学家雅各布 , 出身于伯努利家族 , 他的弟弟是欧拉的老师 。
自然底数e的发现和等角螺旋线有关 , 笛卡尔最早用了解析几何的方法 , 阐述了等角螺旋线 。 欧拉本人也研究过 , 雅各布更是全身心地投入研究 。 自然底数的名字 , 数学家们经过了严谨的讨论 , 决定采用“自然”两个字 , 意为它天生就存在 , 人类是它的发现者 。
普朗克常数
它是个物理常数 , 主要被应用于量子力学 。 普朗克在发明能量子的概念时 , 就提出了一个常数概念 , 在计算能量值的时候 , 需要用到普朗克常数 。 此外 , 海森堡提出不确定性原理的时候 , 同样引入了普朗克常数 。
引力常数G和阿伏伽德罗常数这一类数字 , 都是在研究科学定律时被间接推导出来的 , 普朗克常数却是普朗克在研究物理现象的时候发现的 。
黄金分割
人类对美的感知能力 , 从古至今都没有发生太大的变化 , 从一个简单的图形到人体的比例 , 只要是符合黄金比例 , 那看起来自然是美观的 。 一个整体被一分为二 , 两者的比值是0.618 , 我们便认为它是黄金分割 。 黄金比例的说法起源于古希腊的毕达哥拉斯学派 , 不过有人说是毕达哥拉斯本人发现的 。
黄金分割不仅在数学界享有盛誉 , 在艺术界也是 。 达芬奇的传世佳作《蒙娜丽莎》和《最后的晚餐》 , 里面都用到了黄金分割 。 米开朗基罗认为黄金分割是对雕塑的最好诠释 , 他在雕塑作品大量使用了黄金分割 。
走马灯数
这是个神奇的六位数 , 142857 , 出现于埃及金字塔内 。 古埃及人的数学成就还是挺高的 , 不然他们也没办法建造出雄伟的金字塔 。 走马灯数严格意义上来说属于循环数 , 谈不上神秘 , 只是有一些神奇的性质 。 比如把它从1乘到6 , 你会发现答案里的数字 , 是走马灯数调换了位置 。
一个n位数的循环数 , 把它和n+1相乘 , 可以得到一个纯位数 。 142857和7相乘 , 结果是999999 。 其实单纯的从数学角度考虑 , 走马灯数比其他几个数字更有趣味性 。
圆周率
符号是π , 近似值是3.14 , 这是个无限不循环小数 。 16世纪以前 , 数学家都没有得出一个精确的值 。 1596年 , 德国数学家鲁道夫将π精确到了小数点后20位 , 1610年时精确到了小数点后35位 。 引入无穷级数的概念后 , 数学家可以快速计算圆周率的值了 , 同时也得出了确定的结论 , 圆周率是算不完的 。
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