有趣的数学——自然界中的多面体

2016-11-06


一个偶然的机会看了西奥妮·帕帕斯(TheoniPappas)的《发现数学——原来数学这么有趣》【何竖芬译】一书,自己对数学有了新的认识。在自己从教二十多年的经历中,没多少同学感觉数学是有趣的,因此感觉自己有义务告诉同学们数学在我们的生活中无处不在,数学本就是人们生活体验的结晶。正如西奥妮·帕帕斯在序言中说道:

想要体验数学的乐趣,你需要认识到数学不是孤立的学科,它就存在于我们周围的事物中,因此,不要让自己埋头于烦琐的运算,劳心费神,没完没了。而且,很少有人抓住数学的真谛——它与我们的生活和周围环境是那样紧密地联系在一起,数学概念甚至与生俱来就存在于生命细胞的结构里。

本书通过描述数学在生活中的具体体现,旨在帮助你认识到数学与 世界是密不可分的。

数学的乐趣与你第一次发现其他新鲜事物是相似的,它几乎是小孩 子才有的一种好奇,而一旦体验到了,你就再也忘记不了——就如同你第一次透过显微镜观察到你以前所看不到的周围的事物一样,是那么地兴奋和快乐。

西奥妮·帕帕斯(TheoniPappas)是一位数学教师和顾问,1966年获伯克利加州大学学士学位,1967年获斯坦福大学硕士学位。她致力于消除数学中的神秘感以及与此有关的优越感和恐惧感。


晶状体,自然界中的多面体


从古至今,多面体已经频频 出现在数学史料上,但是它们的 起源还更早很多,而且与自然界 的形成联系在一起。晶状体都呈 多面体的形状,比如,氯酸钠晶 体呈现出立方体和四面体,而铬 (明)矾晶体有着八面体的形状。同样有趣的是,放射虫—种海洋微生动物,其骨架中也出现了十面 体和十二面体。


多面体就是每个面都 呈多边形的固体物质。如 果每个面都是对称多边 形,每个角也都是完全对 称的,那么它们就可以称 做规则多面体。因此,规 则多面体的所有面都对称,所有边都对称,所有角都对称。多面体的种类是无穷无尽的,但是 规则多面体却只有五种——叫做“柏拉图多面体”(Platonic Solids) ® 它们以柏拉图的名字命名,是因为柏拉图在约公元前400年独自发现了 它们。在这之前,毕达格拉斯学者们就曾发现它们的存在,埃及人还利用其中的一些来完成建筑和其他设计。




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