万物皆数





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【斐波那契数列】
今天我们要讲一本数学书,我知道很多人对数学不太感冒,觉得我从小就不会学数学。但是你相信我,你听完这本书之后,或者你带着你的孩子听完了这本书之后,我保证他一定会爱上数学,因为我就是这样。
大家可以看一下我手上的松塔,你注意观察松塔的这一面的话,你会发现,这个松塔会有正向的螺旋和反向的螺旋。正向的螺旋数有多少个,反向的螺旋数有多少个。你说这个数字有什么好看的?你会发现这个松塔的螺旋数,要么是5,反面是8;要么正面8,反面13;要么13,反面是21。就不会出现8、11,或者是9、6这样的组合,为什么?因为所有松塔的正向螺旋和反向螺旋的数字,一定符合斐波那契数列。
什么叫斐波那契数列?就是斐波那契这个数学家,他就发现,一对兔子还不会生育的时候,它们俩始终是1对,所以第1个月它们俩是1对。然后等到第2个月的时候,它们俩还不会生育,所以还是一对。等到第3个月的时候,它们俩生了1对兔子,所以就变成2对了。等到第4个月的时候,这对兔子又生了1对兔子,而那对小的兔子还不会生育,它们就变成了3对。然后再往后 下1个月的时候,那对小的兔子也过了2个月了,也可以生育了。所以它们那个数列一定是:1 1 2 3 5 8 13 21 34 55。
兔子的繁殖能力是非常强的,每个月都能够生一窝,所以用生育的数字排列下去,就形成了一个关于生殖的数列。所以我为什么对这个案例情有独钟?就你会觉得在自然界当中,我们看着非常自然,非常普通,没有规律的东西,在数学家看来,可能它就暗暗地符合着某一些非常奇妙而又简单的规律,这就是数学的魅力。
【数学语言的意义】
为了让他们的发现获得合法性,所有伟大的科学发现都需要数学的帮助,即代数方程和几何图形的帮助。数学已经展现出了它们不可思议的强大力量,在今天,没有任何一条,严谨的物理学理论敢用除了数学语言之外的其他语言进行描述。
就是你说我发现了一个定理,我用诗一样的语言描述出来,没用,排比句都没用。你必须得用数学的语言描述出来,才能够被全世界认知、了解。这就是数学的重要性,也是数学的魅力所在。这里边就到了,爱因斯坦所说的,竟然如此简洁,我们的自然能够如此优雅地使用数学语言和我们交谈,这是多么神奇的一件事。大自然用这么简洁的方式跟我们沟通。
奇迹的出现并不仅仅在于万有引力。电磁现象、基本粒子的量子机制,时-空的相对变形,所有这些现象都能够,以简洁得令人吃惊的数学语言表达。这个最著名的公式E=mc²,这个由爱因斯坦建立的等式,展示了物体质量与能量之间的等价关系。这个通常被认为是关于我们生存的这个宇宙,最迷人、最深刻的原理的代数公式,仅仅有五个符号构成。这是怎样的神奇?关于这种神奇,爱因斯坦说过一句著名的话,“宇宙最不可理解之处,就是它居然可以被理解”。
所以人们对于宇宙还有特别多复杂的疑问,这个作者讲,读者们,请别指望我能够给你们答案。我也要告诉大家,不要指望我能够给你们答案。我们就希望听过这本书的人能够对数学有一点好感,有一点亲近的感觉。如果是一个孩子,你完全有机会成为伟大的数学家。还有图灵机的发现到计算机,到今天的万维网。这个世界越来越复杂,然后复杂科学,混沌科学,混沌数学,复杂代数,全部都是从最早的我们所说的那个美索不达米亚的那些楔形的数字演化到今天的。
