有一个关于数学计算史的小故事。
居鲁士(古希腊数学家和天文学家)来到埃及。人们想测试他的能力,问他是否能测量金字塔的高度。泰勒斯答应了,但有一个条件——法老必须在场。第二天,法老如约而至,金字塔周围聚集了许多旁观者。在秦乐来到金字塔前,太阳把他的影子投在地上。
每隔一段时间,他就请人测量他影子的长度。当测量值与他的身高完全一致时,他立即在地面上标出大金字塔的投影,然后测量金字塔底部到投影塔尖的距离。就这样,他报出了金字塔的确切高度。
在老王的要求下,他讲解了如何将原理从“影子长等于身长”推至“塔影等于塔高”。也就是今天的相似三角形定理。
2.数字“0”
大约1500年前,欧洲数学家还不知道用“0”。他们使用罗马数字。罗马数字是代表数字的符号,按照一定的规则组合起来代表不同的数字。在使用这个数字时,不需要数字“0”。当时罗马帝国的一位学者从印度记数法中发现了“0”这个符号。
他发现用“0”进行数学运算非常方便,他很开心。他还向大家介绍了印度人使用“0”的方法。过了一段时间,被当时的教皇知道了。当时是欧洲的中世纪,教会的力量非常强大,教皇的权利远远超过皇帝。教皇非常生气。他斥责说,神圣的数字是上帝创造的。
上帝创造的数字里没有怪物“0”。现在谁想引进都是亵渎上帝!于是,教皇下令将这位学者逮捕并施以酷刑,用夹子将他的十个手指紧紧夹住,使他的双手残疾,不能再拿笔写字。就这样,“0”被愚蠢残忍的罗马教皇禁止了。
但是...虽然禁止使用“0”,但罗马的数学家们仍然不顾禁令,在数学研究中偷偷使用“0”,仍然用“0”做出了大量的数学贡献。后来“0”终于在欧洲广泛使用,但罗马数字逐渐被淘汰。
3.田忌赛马
战国时期,齐威王和田忌赛跑,齐威王和田忌各有三匹好马:上马、获胜和下马。比赛分三次,每次赛马都是几千块钱的赌局。因为两匹马的马力几乎一样,而且齐威王的马比田忌的好,所以大多数人认为田忌会输。
然而,田忌采纳了他的弟子孙膑(著名的军事家)的意见,下马齐威王的马,下马齐威王的马忠和下马齐威王。结果,田忌以2-1击败了齐威王,赢了一大笔钱。这是中国古代用博弈论解决问题的例子。
4.阿基米德原理
国王做了一顶金冠。他怀疑工匠偷了一些带银的金子,于是请阿基米德鉴定是不是纯金做的,不要损坏皇冠。阿基米德整天都在苦苦思索这顶王冠。一天,阿基米德去浴室洗澡。他跨进浴桶,当他把自己浸入浴桶时,一些水从桶边溢出。
阿基米德看到这一现象,脑子里像一道闪电,“我发现了!”“阿基米德把一块同等重量的金块和一块同等重量的银块分别放入装满水的容器中,发现银块排出的水要多得多。于是阿基米德拿了一块与皇冠重量相等的金块,放在装满水的容器里,测量排水量;
然后把牙冠放在一个装满水的容器里,看看排出的水量是否一样,问题就解决了。随着进一步的研究,流体力学最重要的基石阿基米德原理诞生了。
5.高斯做数学题
高斯还在小学二年级的时候,有一天他的数学老师想利用上课时间处理一些个人事务,于是打算给学生出一道难题来练习。
他的题目是:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10 =?
因为加法刚教完,老师认为学生解决这个问题需要很长时间。我也可以借此机会处理未竟的事业。但是一眨眼,高斯已经停止了写作,无所事事地坐在那里。老师看到了,生气地骂高斯。但是高斯说他已经算出了答案,是55。老师吓了一跳,问高斯怎么算出来的。
高斯回答:“我刚刚发现,1和10之和是11,2和9之和,11,3和8之和,11,4和7之和。而且因为11+11+11+11 = 55,我就是这么算出来的。”师生们听了这话,都向高斯竖起了大拇指。后来高斯长大了,成为了一名伟大的数学家。