渠慎情
海子說:面朝大海,春暖花開.
詩人的心中,也許曾經(jīng)是滿含著美的.
但,我更愿牽著你的手,踏著松軟細(xì)沙,漫步海邊,讓清風(fēng)拂面.
其實,幸福就是如此簡單.
無需非要去尋得海天一色,或是蔚藍(lán)天空下的清澈見底;也無需到普羅旺斯站在滿是紫色薰衣草的崖邊去感受浪花紛飛,或是驚濤拍岸.需要的只有一點(diǎn),與你相伴,面朝大海,感受春暖花開.
龐加萊說:數(shù)學(xué)家不單單因為數(shù)學(xué)有用而研究數(shù)學(xué);他研究她還因為他喜歡她,而他喜歡她則是因為她是美麗的.
如果說,大自然的美可以由眼睛去發(fā)現(xiàn),那么我會覺得數(shù)學(xué)的美和愛情的美一樣,需要由心去尋求去發(fā)現(xiàn).詩人總想把愛情之美化作言語,流傳于世;數(shù)學(xué)家也在極力地探求雪花的對稱美,還有它們存在的唯一美;他們還在探求大海波濤中是否蘊(yùn)含著正弦曲線,在探求海底那些貝殼上由大自然畫出的美麗螺旋線……
一、詩意大海里,飛起正弦曲線
詩人看到大海會想到春暖花開.數(shù)學(xué)家們也在忙著探索這無窮水能量下蘊(yùn)含多少未知.如果每一片雪花都不一樣的話,那么每一朵浪花也都有著各自的奇異吧.
海浪的成因是復(fù)雜的,風(fēng)、地震、月亮或是太陽,或許這些都是海浪形成的原因.海浪義是隨意的,多少年來,人們總是想著用一些數(shù)學(xué)方程來描畫海浪,來解析海浪多變的形態(tài)、大小、特性或是構(gòu)成,于是,也就有人在實驗室著手研究這一切.
19世紀(jì)初,科學(xué)家們就在實驗室里進(jìn)行了有關(guān)大海的模擬控制實驗,力求獲悉更多關(guān)于大海的信息.1802年,有科學(xué)家首先使用公式建立了最初的波的理論.比如在波峰上的水的運(yùn)動方向與波谷的水的運(yùn)動方向相反;在水的表面上的每一個水分子在回到原位置之前都運(yùn)動在一個圓形軌道上,經(jīng)過研究,大家還發(fā)現(xiàn):這個圓的直徑等于波高,等等.
波浪與旋轉(zhuǎn)的水分子緊密聯(lián)系,而正弦曲線與擺線也都依賴于轉(zhuǎn)動的圓,所以科學(xué)家們在研究海洋波浪時想到一些數(shù)學(xué)方程或模型自然也就不足為奇了.我們知道,實驗室里的條件會盡可能的理想化,而大海波浪每時每刻各式各樣的存在卻是現(xiàn)實的,更是隨意的.它會隨著自己的性子,或溫和起伏蕩漾,或舒展如卷起千堆雪.但是,科學(xué)家們的執(zhí)著,外加概率統(tǒng)計等理論的介入,在大量的數(shù)據(jù)分析后,有人還是給出了一些關(guān)于海洋波浪的有趣性質(zhì):比如海浪的波長依賴于周期;而一般情況下,波高卻不依賴于周期及波長;當(dāng)波峰的角度超過120。時,波便被破壞了,當(dāng)波被破壞的時候其大部分能量也將隨之損耗等等.
就像世上不存在一模一樣的兩片雪花,海洋里也不會飛起一模一樣的浪花.許多存在,都是唯一的,是獨(dú)一無二的.人們總想借助一些數(shù)學(xué)模型去努力理解更多的海浪,是多么艱難的一件事!
如同白天不懂夜的黑,我們也不能理解詩人春暖花開的意義一般,實驗也只不過是對現(xiàn)實的一種理想推斷以及對未知的強(qiáng)烈追求罷了.
二、豐富大海里,藏著無盡美麗
也許,真正的美都是藏著的.
一抔海沙,看其從指與指的縫隙輕輕滑落,這是否能激起你的某種遐想?
一沙已是一個世界,那看似無盡的大海呢?我們除了感慨大自然的偉大與生命的渺小外,更是在遙想著那大海深處——那片藍(lán)色詩意下,所蘊(yùn)藏著的無數(shù)美麗.
豐富絢爛的幾何圖案最是美不勝收,它們都毫不吝嗇地出現(xiàn)在海底世界中.五顏六色的星形海盤車,透明的傘狀水母,奇特的心形海膽……拋開表象,你能看到更多的美,圓的漸開線相似于鳥蛤殼形成的曲線,珊瑚蟲和水母則形成隨即彎曲或近乎分形的不可思議的圖案;軸對稱的三葉蟲及各種魚蝦、中心對稱的放射蟲類等,則是一種對稱的美.
天高任鳥飛,海闊憑魚躍.在海里游啊游的魚是自由快樂的吧?看看它們身上那閃閃發(fā)光的鱗吧,排列得多漂亮.漂亮,也許是因為這些魚鱗便是一種完美的鑲嵌.
海里有美麗的海螺姑娘嗎?不知道.但是,海里一定有各式各樣的美麗海螺,繪出了它們的完美螺線.有展示等角螺線的鸚鵡螺,還有展示三維螺線的海獅螺等.
“嘗摶極而上,今吾猶如故.”這是大數(shù)學(xué)家雅各布·伯努利的墓志銘.17世紀(jì)后半葉,雅各布發(fā)現(xiàn)了許多有關(guān)螺線的性質(zhì).他又對等角螺線情有獨(dú)鐘,所以在臨終前特地囑咐,要求將一正一反的兩條等角螺線刻在他的墓碑上,并附以上面簡潔且義含義雙關(guān)的頌詞.
假如讓你現(xiàn)在去想象一種曲線,或許螺線并不是你的首選,甚至你都不一定聽說過,但它們的家族卻很龐大,扁平螺線、三維螺線、左旋螺線、右旋螺線、等角螺線、幾何螺線、矩形螺線……——從唯一的一個奇點(diǎn)開始,又圍著它不斷地繞下去,繞出無限的長度,繞出開放的世界,
也有人認(rèn)為,螺線是一種令人興奮的曲線,因為它們隨時存在于我們的身邊.看看吧:螺絲釘、蜘蛛網(wǎng)、貝殼、DNA、旋風(fēng)、漩渦、有蔓植物,甚至于銀河系!當(dāng)然,只有愛好數(shù)學(xué)的人,才能把它們一一對應(yīng)到數(shù)學(xué)中的各種有著精確定義的螺線,才能了解它們各自存在的價值與意義.
豐富的大海里蘊(yùn)藏著太多的數(shù)學(xué)美,又何止各種幾何圖形呢?而數(shù)學(xué)的美也遠(yuǎn)不只是大海的珍藏.
海浪涌動,像是一種瞬間的永恒.時而溫和平靜,時而強(qiáng)烈得難以抗拒,它們真的被正弦與擺線所控制著?遐想也涌動于我的腦海里了……
在遙遠(yuǎn)蔚藍(lán)天空下
涌動著金色的海浪
就在那里 是我遐想的地方
當(dāng)風(fēng)帶著海洋的味道吹向我臉龐
感受朵朵浪花打濕我衣裳