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星空大讲堂(第24期) ——数学神奇之美

来源:山西农业大学信息学院三达书院 作者:三达书院

“你是我的一切可导,我与你只能连续,不能间断”如此优美的情诗,居然是出自数学中导数的知识。大部分人平时学习数学都感觉是很枯燥的,没有真正探寻到数学中的真谛。11月20日16:30三达书院意空间,公共课教学部王法强老师为大家带来一场不一样的数学课,感受数学的神奇之美,领略数学在生活中的独特魅力。

同学们在高中都会学习到自然对数,大学只知道它约为2.71828,却不知道它为什么被称作自然对数,它与我们的自然到底有什么关系。历史上,自然是一种划时代的思维方式,自然含有和谐、完美的内涵。随着利息、对数和指数的出现。人们发现了自然对数的存在,它与圆周率一样都是反映指数增长的自然属性。自然对数的图像并不规则,但在大自然中到处都有它的身影。家里养小狗的,在它睡觉时,身体会形成一种海螺的形状,这就是对数螺线。大家在玩水时,从水里带出的水花也是对数螺线。在同学们所学的数学中有许多的底数都是数学家们人为规定的,只有自然对数是被发现的。数学家们认为自然对数是计算中最简、最美、最自然的形式。

谈到数学,就不得不提最著名的哥德巴赫猜想。数学是科学的皇后,数列是数学的皇冠,而哥德巴赫猜想就是皇冠上的明珠。哥德巴赫是德国的数学家,他本来是一位住在俄罗斯的公使,在业余时间研究数学。从1729年开始,他与瑞士著名数学家欧拉经常通过书信来探讨数学问题。在1742年6月7日,哥德巴赫在给欧拉的信中首次提出了哥德巴赫猜想的大致描述。同年6月20日,欧拉在回信中提到“每一个大偶数都是两个奇数之和,虽然我不能完全证明它,但我确信这个论断是完全正确的。”自此,哥德巴赫猜想正式出现在各国数学家的研究当中。数学家们对哥德巴赫猜想都产生了浓厚的兴趣,它的魅力就在于:简单而深邃!

在1912年,德国数学兰道在第五届世界数学大会上证明了哥德巴赫猜想的理论。18年后,经过一位前苏联数学家的验证,正式将其确定为证明哥德巴赫猜想的第一个研究方向。在此基础上,数学家们通过大量的数学方法不断地进行证明。最终在1966年,中国数学家陈景润验证了哥德巴赫猜想,这也是一次重大的突破,但证明也在此止步。直到今天,数学家们还没有在陈景润的基础上进行更深一步的验证。

虽然哥德巴赫猜想至今还没有被完全证明,但在向世界难题进军过程中所作的努力和尝试所对数学的促进与推动,其意义要大于难题的最终解决。就像同学们在生活中会产生许多的奇思妙想。不管最后是否将它实现,实现它的过程才是最重要的。数学来源于生活,更高于生活,带着我们感性的心去感受它,你会发现它独特的神奇之美!

(撰稿:李勇璋摄影:三达书院

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