数字趣谈

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  摘要:阿拉伯数字的创始人是印度人;数据有其神秘性,0.618这个数据广为显现;实践中有许多其妙的数字。
  关键词:黄金分割;0.618;新奇;有趣
  中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2014)09-0146-01
  由于公元前大约6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图,因此现代数学家们推断当时毕达哥拉斯学派已经触及甚至掌握了黄金分割。公元前4世纪,古希腊数学家欧多克索斯第一个系统研究了这一问题,并建立起比例理论。
  公元前300年前后欧几里得撰写《几何原本》时参考并吸收了欧多克索斯的研究成果,更加系统地研究、论述了黄金分割,成为最早的有关黄金分割的论著。 中世纪后,黄金分割被披上神秘的外衣,意大利数家帕乔利称中末比为神圣比例,并专门为此著书立说。德国天文学家开普勒称黄金分割为神圣分割。 到19世纪黄金分割这一名称才逐渐通行。黄金分割数有许多有趣的性质与规律,人类对它的实际应用也越来越广泛。最有名的实际例子是优选学中的黄金分割法或0.618法,是由美国数学家基弗于1953年首先提出的,70年代在中国大地逐步推广。
  也许,0.618在科学与艺术上的表现我们已了解了很多,但是,你有没有听说过,0.618还与炮火连天、硝烟弥漫、血肉横飞的惨烈、残酷的战场也有着不解之缘,在军事上也显示出它巨大而神秘的力量!一代枭雄的的拿破仑大帝可能怎么也不会想到,他的命运会与0.618紧紧地联系在一起。1812年6月,正是莫斯科一年中气候最为凉爽宜人的夏季,在未能消灭俄军有生力量的博罗金诺战役后,拿破仑于此时率领着他的大军进入了莫斯科。这时的他可是踌躇满志、不可一世。他并未意识到,天才和运气此时也正从他身上一点点地消失,他一生事业的顶峰和转折点正在同时到来。后来,法军便在大雪纷扬、寒风呼啸中灰溜溜地撤离了莫斯科。三个月的胜利进军加上两个月的盛极而衰,从时间轴上看,法兰西皇帝透过熊熊烈焰俯瞰莫斯科城时,脚下正好就踩着黄金分割线。
  古希腊帕提侬神庙是举世闻名的完美建筑,它的高和宽的比是0.618。建筑师们发现,按这样的比例来设计殿堂,殿堂更加庄严、素雅、美丽;设计别墅,别墅将更加高大、简约、豪华、清新、异国情调。连一扇门窗若设计为黄金矩形都会显得更加协调和令人赏心悦目。
  有趣的是,这个数字在自然界和人们生活中到处可见:人们的肚脐是人体总长的黄金分割点,人的膝盖是肚脐到脚跟的黄金分割点。大多数门窗的宽长之比也是0.618…;有些植茎上,两张相邻叶柄的夹角是137度28',这恰好是把圆周分成1:0.618……的两条半径的夹角。据研究发现,这种角度对植物通风和采光效果最佳。黄金分割与人的关系相当密切。地球表面的纬度范围是0——90°,对其进行黄金分割,则34.38°——55.62°正是地球的黄金地带。无论从平均气温、年日照时数、年降水量、相对湿度等方面都是具备适于人类生活的最佳地区。说来也巧,这一地区竟是那些在世界上表现为发达国家。
  留意生活,多去观察生活,我们还会发现有许多奇妙的数学数字融于生活现实中,难怪科学离不开数字!
  中国流行一个成语叫“顾名思义”。意思是事物都能因名考虑其义,可是在实际中也有事物的特殊性。很多人一听到阿拉伯数字,就会认为一定是阿拉伯人发明的。但事实证明,并不是。 阿拉伯数字1、2、3、4、5、6、7、8、9、0是国际上通用的数码。这种数字的创制并不是阿拉伯人,当然阿拉伯人的功劳也是有的。其实,阿拉伯数字最初出自印度人之手,是印度人的祖先在生产实践中逐步创造诞生的,这是有案可查的,这里不做详细赘述,只做主要说明。
  考察历史,大约公元前3000年,印度河流域居民的数字运用就已经比较进步了,并采用了十进位制的计算法。到吠陀时代(公元前1400-公元前543年),雅利安人已意识到数码在生产活动和日常生活中的作用,创造了一些简单的、不完全的数字。公元前3世纪,印度出现了整套的数字,只是当时在印度各地的写法不同,其中典型的是婆罗门式,它的独到之处就是从1~9每个数都有专用符号,现代数字就是从它们中演变而来的。当时,“0”还没有出现。到了笈多时代(300-500年)才有了“0”,叫“舜若”(shunya),表示方式是一个黑点“·”,后来衍变成“0”。这样,一套完整的数字便产生了。这就是古代印度人民对世界文化的巨大贡献。
  印度数字首先传到斯里兰卡、缅甸、柬埔寨等国。7-8世纪,随着地跨亚、非、欧三洲的阿拉伯帝国的崛起,阿拉伯人如饥似渴地吸取古希腊、罗马、印度等国的先进文化,大量翻译其科学著作。771年,印度天文学家、旅行家毛卡访问阿拉伯帝国阿拨斯王朝(750-1258年)的首都巴格达,将随身携带的一部印度天文学著作《西德罕塔》献给了当时的哈里发曼苏尔(757-775),曼苏尔令翻译成阿拉伯文,取名为《信德欣德》。此书中有大量的数字,因此称“印度数字”,原意即为“从印度来的”。
  14世纪时中国的印刷术传到欧洲,更加速了印度数字在欧洲的推广应用,逐渐为欧洲人所采用。
  西方人接受了经阿拉伯人传来的印度数字,但忘却了其创始祖,称之为阿拉伯数字。
  阿拉伯数学家花拉子密(约780-850)和海伯什等首先接受了印度数字,并在天文表中运用。他们放弃了自己的28个字母,在实践中加以修改完善,并毫无保留地把它介绍给西方。9世纪初,花拉子密发表《印度计数算法》,阐述了印度数字及应用方法。
  印度数字取代了冗长笨拙的罗马数字,在欧洲传播,遭到一些基督教徒的反对,但实践证明优于罗马数字。1202年意大利雷俄那多所发行的《计算之书》,标志着欧洲使用印度数字的开始。该书共15章,文章开始就提出:“印度九个数字是:‘9.8.7.6.5.4.3.2.1’,用这九个数字及阿拉伯人称作sifr(零)的记号‘0’,任何其他数都可以用不同方式表现出来。”
  如今,随着计算机和互联网技术的普及数字应用也越来越广泛了,也对我们的生活的作用越来越大,相信随着科技的不断发展,数字会给我们带来更多新奇有趣的发现,愿奥妙的数字会给我们更多启示。
  参考文献:
  [1]刘志荣.从数字的喜好看文化的异同[J].日语知识,2005,第7期.
  [2]林娟娟.论数字文化的民族特性[J].四川大学学报(哲学社会科学版),2004,增刊.
  [3]阚欣,杨晔.中数字的文化内涵[J].哈尔滨师专学报,2000,第6期.
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