人们经常津津乐道于自然科学家的人文素养,比如说起杨振宁的古诗词功底,爱因斯坦的小提琴拉得有多么好。但是,文学家、艺术家们的自然科学素养,就很少有人提及,其实那也同样精彩。例如,列夫·托尔斯泰
人们经常津津乐道于自然科学家的人文素养,比如说起杨振宁的古诗词功底,爱因斯坦的小提琴拉得有多么好。但是,文学家、艺术家们的自然科学素养,就很少有人提及,其实那也同样精彩。例如,列夫·,就是那位写出了《战争与和平》、《安娜·卡列尼娜》、《复活》的文学大师,就是一位水平颇高的数学爱好者,而且,他还曾将数学问题与自己的文学创作结合起来。
有一篇名为《一个人需要很多吗》的小说,就极其巧妙地运用数学知识,对贪婪的主人公进行了绝妙的讽刺。
主人公叫巴河姆,他遇到了一个奇特的卖地者:不论是谁,只要交1000卢布,就可以在一天之内,从草原上的起点出发,走到太阳落山,只要在天黑之前回到,那么他所走过的路线所围住的土地,就是他的;如果没到,就一点土地也得不到,1000卢布就白扔了。巴河姆交了1000卢布,天一亮就开始大步地走,他先沿一条直线走了10俄里,然后左拐弯90度,又走了相当一段距离,再次向左拐弯90度,走了2俄里,这时他发现天色已经不早,于是向着狂奔起来,跑了15俄里之后,他终于赶在日落时刻一脚踩上了出发点,但这时巴河姆两腿一软,栽倒在地,口吐鲜血,一命呜呼了。
小说实际上出了一道并不难的几何题:巴河姆走的路线构成了一个上底为2、下底为10、斜腰为15(单位均为俄里)的直角,这个的是多少?面积又是多大呢?初中生应该会算,只是高需要求一下(运用勾股定理)。结果是:巴河姆如果不死,他可以得到约86.72平方公里(约合13万亩)的土地!这就是贪婪者的下场。
然而,一个用意更加深刻而巧妙的“扣子”还隐藏着——如果你计算一下这个直角的,会得到39.7俄里的结果,而按照俄里与公里的换算比率,这个距离恰好是42.195公里!这不正是一个马拉松的距离吗!
当年古希腊那个士兵是从马拉松平原跑回雅典报捷,喊了一声“我们胜利了!”然后累死的,现在巴河姆也是跑了这样一个距离后累死。文学大师的巧妙构思可见一斑。
如果你是一个爱动脑筋的读者,可能会想到,巴河姆如果不跑这个直角,而是用别的什么路线,应该可少走很多路而同样得到这么大片的土地,还不至于累死。是的,同样的面积,用什么图形圈住,可以最小?这是变分法问题,属于高等数学了,类似的还有,用什么形状的容器可以容纳尽可能多的液体或气体?这都属于变分法。可以证明,能圈住最大面积而周长最小的图形是圆(类似的,球形容器可以容纳最大的体积,所以存天然气的罐子都是球形,可以节省钢材)。如果巴河姆走的是一个圆,那么圈住13万亩土地就只需走33公里左右,少走9公里,他完全不会累死。看来,无知害死人啊!
平可珍//摘自2010年5月19日《每日新报》,
樊晓振/图
(字数:1195 )