实验伽利略的收获—摆线的发现

17世纪是机械和运动的数学具有影响力的时代.也是摆线的时代.当一个圆在一条直线上平稳地滚动时,圆上一个固定点所描出的曲线即为摆线.伽利略(Galileo,1564—1642)是一位对摆线感兴趣的杰出人物.他发现了(但没有证明)有关摆线的两个重要事实.他发现一个摆线弧的长度是旋转圆直径的4倍.他是通过用绳子度量并与旋转圆的直径比较后发现这一事实的.在研究摆线弧下方所围的面积时,他用一块薄板切下摆线所围的图形并称下重量,然后与同样薄板的旋转圆重量相比较,得出前者的面积是后者面积的3倍.他的实验被证明是精确的.遗憾的是,那时的数学还不能提供对这些发现的证明.

Continue Reading »

尾巴上的零

1×2×3×4×5×…×1990×1991的乘积末端有几个零?(中间的0不算)

从1一个不漏地乘到1991,这个数字实在太大了,不容易分析。因此,我们先从小处着手来解剖麻雀。先看1×2×3×4×5×6=720,其末位只有一个0,从而可以看出,在质因数的乘积中,只有2×5的积才会出现一个零。

Continue Reading »

蜗牛何时爬上井?

一只蜗牛不小心掉进了一口枯井里。它趴在井底哭了起来。一只癞( lai)蛤蟆爬过来,瓮声瓮气的对蜗牛说:“别哭了,小兄弟!哭也没用,这井壁太高了,掉到这里就只能在这生活了。我已经在这里过了多年了,很久没有看到过太阳,就更别提想吃天鹅肉了!”蜗牛望着又老又丑的癞蛤蟆,心里想:“井外的世界多美呀,我决不能像它那样生活在又黑又冷的井底里!”

Continue Reading »

动物中的数学“天才”

珊瑚虫在自己的身上记下“日历”,它们每年在自己的体壁上“刻画”出365条斑纹,显然是一天“画”一条。奇怪的是,古生物学家发现3亿5千万年前的珊瑚虫每年“画”出400幅“水彩画”。天文学家告诉我们,当时地球一天仅21.9小时,一年不是365天,而是400天。

Continue Reading »

几何的三大问题

平面几何作图限制只能用直尺、圆规,而这里所谓的直尺是指没有刻度只能画直线的尺。用直尺与圆规当然可以做出许多种之图形,但有些图形如正七边形、正九边形就做不出来。有些问题看起来好像很简单,但真正做出来却很困难,这些问题之中最有名的就是所谓的三大问题。

Continue Reading »

连续统假设之迷

alf(0)是自然数集的基数。一个无穷基数,只要是可数集,其基数必为alf(0)。由可排序性,可知如整数集、有理数集的基数为alf(0);或由它们的基数为alf(0),得它们为可数集。而实数集不可数(可由康托粉尘线反证不可数)推之存在比alf(0)更大的基数。乘法运算无法突破 alf(0),但幂集可突破:2alf(0) = alf(1)

Continue Reading »

海盗的难题

数学的逻辑有时会导致看来十分怪异的结论。一般的规则是,如果逻辑推理没有漏洞,那么结论就必定站得住脚,即使它与你的直觉矛盾。1998年9月,加利福尼亚州帕洛阿尔托的Stephen M. Omohundro寄给我一道难题,它恰好就属于这一类。这难题已经流传了至少十年,但是Omohundro对它作了改动,使它的逻辑问题变得分外复杂了。

Continue Reading »

21世纪中国数学展望

有些年轻的朋友问我:中国进入21世纪,她的数学会是怎么样?从事数学研究的人,时常喜欢预测一些命题可能的结果,我们往往有许多猜想,可能正确也可能错误。如果猜想被证明是正确无误,我们往往兴高采烈;如果被指出是错误,我们也不灰心,再提出一些猜测。

Continue Reading »