【可以說在十四世紀之前,華夏才是這個星球上數學最為發達的國家。】
【古希臘數學或者說古歐洲數學有一個特點,那就是它的幾何非常突出,可數論、算術方麵卻稍遜一籌。】
【因為古歐洲是沒有十進製的。】
【大家看看古羅馬的數字符號就知道了。】古羅馬的數字,I、Ⅱ、Ⅲ、IV、V、V…前麵的尚且算是相對簡潔,越到後麵越複雜。
【從1到20,都有單獨的符號,那到了21,表述方式可能就是20+1,就更複雜。】【那更彆提他們的算式表達了,根本沒辦法進行大數字運算。】路小柒放了三組算式來做對比。
一組是古羅馬數字,一組是古華夏數字,一組是阿拉伯數字。
可以清晰明了的看到,阿拉伯數字的表達最為簡潔也最有條理,古華夏數字雖然看上去繁瑣一點,但有十進製,也很好理解。
到了古羅馬數字,基本上已經複雜到沒法細看...古希臘也是一樣,非常難懂。
【直到後來,阿拉伯數字傳到了歐洲,他們才開始有十進製。然後,在數論和算術方麵才開始有了大的進展。】
西漢。
落下閎一拍大腿: “這麼繁瑣的數字,算起來自然麻煩得很。”
他也是接觸了阿拉伯數字和後世的這些數學符號之後,才覺出現在所用的數字的不便利所在。此時看到那麼繁瑣的羅馬數字,這才意識到,原來文字和數學之間竟然還是有著正關係的。
想想也是,越簡潔就越好用,而且更方便理解。不行,他得儘快把自己的奏疏給遞上去。而在未央宮中,大的案幾和榻都搬到了院子裡。劉徹正手握毛筆,在紙張上寫下一串阿拉伯數字。他看了看這些數字,皺起眉: “奇形怪狀。”
還是有一些不太適應。
劉徹將筆扔給了旁邊的侍筆太監,挑了挑眉毛,最終淡淡道: "不過,似乎的確是會更便利一些。還是推廣出去吧。"
既然仙畫都這麼說了,那就不必以自己的喜好來衡量了。在這一點上,劉徹現在看得很清楚。
【在這之前,算術的巔峰一直都在華夏。】
【那當然要提咱們古代數學家們所研究的圓周率!】【那時候,也叫古率。】
一個簡潔的圓出現在了天幕上。路小柒又標注出了它的直徑。
“圓周率,就是圓的周長和直徑的比例。我們現在,也把這個數字稱為π。”【古希臘人也研究圓周率。】
【在沒有各種工具輔助的年代,阿基米德就用了窮竭法來計算這個數值。】
【窮竭法的原理就是,我們沒辦法算圓的周長,那我們就在圓裡麵套個正方形來計算。】
阿基米德在圓裡麵畫了一個正方形。
然後再慢慢的過渡到五邊形、六邊形。
當這個圖形的邊越來越多的時候,它的形狀和周長也就越來越趨近於圓。
他還在圓的外麵也套了一個,同樣讓它無比的趨近於圓。
然後,在這兩個對照物的數值中,反複推測。
【阿基米德一直算到了96邊形,得到的π值在3.1408和3.1429之間。還是比較粗略的。】【據說,他死的時候就在計算π值。】
當羅馬的士兵攻入希臘的時候,阿基米德正聚精會神的在家中計算。羅馬士兵闖入了他的家。
"不要弄亂我的圓!"阿基米德看到他們魯莽的行動後很是惱怒,嗬斥道。羅馬士兵隨即就一劍刺死了他。大師命殞當場。
百姓們連連搖頭。
有尚在亂世的人,眼神麻木,對於仙畫中的死亡並沒有什麼特殊感情,十分漠然。捅死個人而已,有什麼大不了的呢?這樣的死法,已經算是
仁慈的了。
而在太平盛世的百姓,不由得想起了之前的拉瓦錫,唏噓道: “一顆聰明的腦袋,就又這樣沒了。"
這次不知道是多少年才能出一顆這麼聰明的頭顱。
“那沒辦法,打仗的時候誰管你聰不聰明?”
唐朝。
李世民連連搖頭: “這世間若是再無戰亂,那可就太好了。”
每一次戰亂,伴隨著的都是對前朝的毀滅性打擊。
這種毀滅不單單指的是前朝的政權,還有前朝的許多文化。比如書籍、宮殿、畫作、文人...往往是一把火、一把刀就沒了。
如今想想,倒是可惜得很。
"所以,”他語重心長的看著眾臣,尤其是武將們: “大唐可不能淪落至此。"他大唐的子民,要能文能武。
武將能吟詩寫文,文臣可上馬領兵,這才能保住這錦繡山河。所有人都躬身,齊聲應是。
. …
【400多年後,在華夏的土地上,數學家們開始對π值發起了挑戰。】【先是東漢時期的數學家劉徽。】
【劉徽用的是割圓法,和阿基米德的類似,但少了外麵的那個圓。然後,他計算出了3072邊形的周長,將π值推進到了小數點後四位,3.1416。】
劉徽伏在案上,日夜不輟。
他用算籌在地上擺出了無數的算式,以及各種圓的圖案。他的學生小心翼翼的在旁邊幫忙。
劉徽時常也會向學生們講述自己的想法: "割得越細,它們之間的麵積之差就越小,數字也就更精準。"
【劉徽是咱們古代出名的數學家,後來,他的名字也成為嫦娥五號在月球上的登陸點附近的八個地貌之一。】
【接下來,祖衝之出場了。】
【對,就是之前講過的製定《大明曆》的祖衝之。實際上,聽過天文那一期的朋友們很容易就能發現,在古代,數學家和天文學家其實大部分是重合的。】
【因為天文中要用到的數學知識非常的多。】
【即使是現在,天文學和數學還有物理學的關係同樣很緊密。】
落下閎、祖衝之、郭守敬、王貞儀、伽利略、
牛頓……一個個名字陸續出現。一位現代的數學家在接受采訪的時候說: “我們講,手可摘星辰。但星辰不是那麼好摘的。”
“實際上,我們可以把數學理解為人的大臂,由它而延伸出去的小臂就是物理學,再延伸出去的手,那才是天文學。"
"有了數學和物理學,天文學的這隻手才能夠真正的觸摸到宇宙星辰。"
【說回祖衝之,他使用的同樣是劉徽的割圓法,算出了12288邊形的周長!不愧是人形計算機!】
祖衝之用的依然是劉徽的割圓術和算籌。
在他的書房裡,各種草稿和算籌擺滿了一地,看上去雜亂無章,但實際每一處都蘊含著閃光的智慧。
算好之後,他站起來,活動了一下自己僵硬的肩膀和脖頸。他的兒子祖眶也欣喜之極。
"終於得出了結論。"
"介於3.1415927和3.1415926之間。"祖衝之頷首道,鄭重的在紙上記下自己的結論。他想了想,又道: “我換種方法再來算一遍,看看結果是不是一樣。”祖眶同樣是數學癡,絲毫不覺得疲憊,欣然點頭: “兒子幫您。”
【這個偉大的記錄保持了將近一千年,直到歐洲文藝複興後,阿拉伯數字傳入,那邊的數學知識和理論開始蓬勃飛速的發展,然後才被奧地利的一位天文學家破除。】
路小柒放了一個快速的動畫演示。
π值小數點後麵的數字,從7位變成了38位。
待到有了計算器,又從38位變成了100位、2037位。有了計算機之後,這個數字已經精確到了31.4萬億位!數字不停的在滾動。
【π值可以一直被計算下去,沒有儘頭。】
【2011年的時候,國際數學協會提議將3月14日設定為國際數學日,就是為了紀念數學上這個特殊的數值。】
東漢。
劉徽摸了摸自己隨身攜帶的算籌,嗬嗬的笑出了聲。但是又有些失落。
劉家人和他的學生們自然是不勝驚喜,看他竟然露出了惆悵的神色,好奇的問: “您不覺得高興嗎?"
"自然高興。"劉徽撫須道。
誰能知道自己名垂青史而且還上了月球能不高興呢?
“隻是,”他無奈的歎一聲,回頭看了看自己書房裡的草稿, "謎底都已經被揭曉了,少了一些樂趣。"
他是真心熱愛算術的,算圓周率便是出於自己的興趣,在算的過程中有一種逐漸揭開真相、真理的快感。
但現在,這種樂趣沒有了.....
“哎!”劉徽歎口氣,覺得自己痛並快樂著。民間。
百姓們可沒劉徽這麼高級的愛好,他們隻是感歎。
"這麼多數字!"
"哇,萬億哎!"
然後,就緊縮眉頭,陷入到了茫然之中。
"可是,這東西到底有何要緊之處?"
非得要算出來不可嗎?不就是一個圓和一根線的事情?
【但是,包括UP主在內的很多人可能心中會有所疑問。那就是,為什麼要計算圓周率?】【計算出來了之後能發揮什麼作用嗎?】
【再延伸一點來說,為什麼要證明1+1=2?為什麼要用數學家這麼聰明的腦袋去證明一些看起來似乎是很無聊的東西?】
【數學,到底有什麼用呢?】