數(shù)學(xué)中的一些特殊數(shù)字
作者:
遠(yuǎn)星星 更新:2020-01-27 15:16 字?jǐn)?shù):2973
在最原始的十個(gè)自然數(shù)里面,“五”這個(gè)數(shù)字似乎有些獨(dú)到之處。最簡單的例子就是,自古以來整個(gè)中國農(nóng)村市場無一例外地都實(shí)行五天一場,(一六場、二七場、三八場……)
中國古代那些最初探究大自然奧秘的智者把“金木水火土”作為組成世界的五種基本元素,由此形成了系統(tǒng)的五行學(xué)說。醫(yī)學(xué)鼻祖?zhèn)冞\(yùn)用五行學(xué)說對(duì)人體進(jìn)行解釋,把人體內(nèi)臟命名為“心、肝、脾、肺、腎”“五臟”,把人體外部的“耳、眼、鼻、口、身”歸結(jié)為“五官”。最早的烹調(diào)學(xué)鼻祖把各種不同味覺歸結(jié)到“酸、甜、苦、辣、咸”五味。最初的智者把一夜的時(shí)間劃分為五更,最初的美學(xué)專家把各種不同顏色歸結(jié)為“五彩”,古老的農(nóng)學(xué)家把各種農(nóng)作物歸結(jié)為“五谷”,等等等等。
國家政治生活中也常常用“五”,最最有名的就是“五星紅旗”。西方的山姆大叔也學(xué)乖,你中國用“五星紅旗”做國旗很威風(fēng),我老美崇尚軍事實(shí)力,就用“五角大樓”做最高軍事指揮機(jī)構(gòu)國防部的辦公大樓,看最后是誰威風(fēng)。
至于由五組成的詞語就多得數(shù)不勝數(shù):五顏六色、五體投地、五色繽紛、五馬分尸、三綱五常、五講四美、五黃六月、五湖四海、五花八門、五谷豐登、五大三粗、五短身材、五毒俱全、五保戶、五花肉,等等等等。
“七”。由于現(xiàn)在全世界實(shí)行七天一星期制,使得“七”這個(gè)數(shù)字顯得很特別。在七天一星期制度下,全世界兩百多個(gè)國家和地區(qū)的數(shù)十億居民被納入一個(gè)有序的生活日程。
七天一星期最早起源于古巴比倫。公元前七至六世紀(jì),巴比倫人便有了星期制。他們把一個(gè)月分為四周,每周有七天,即一個(gè)星期。古巴比倫人建造七星壇祭祀星神。七星壇分七層,每層有一個(gè)星神,從上到下依此為日、月、火、水、木、金、土七個(gè)神。七神每周各主管一天,因此每天祭祀一個(gè)神,每天都以一個(gè)神來命名:太陽神沙馬什主管星期日,稱日耀日;月神辛主管星期一,稱月耀日;火星神涅爾伽主管星期二,稱火耀日;水星神納布主管星期三,稱水耀日;木星神馬爾都克主管星期四,稱木耀日;金星神伊什塔爾主管星期五,稱金耀日;土星神尼努爾達(dá)主管星期六,稱土耀日。
古巴比倫人創(chuàng)立的星期制,首先傳到古希臘、古羅馬等地。后來這個(gè)制度由君士坦丁大帝在公元三百二十一年三月七日正式宣布七天為一周,從此這個(gè)制度一直沿用至今。
“八”、“一十二”、“六十”也是跟大中華古文明關(guān)聯(lián)密切的幾個(gè)特殊數(shù)字。
先說“八”。三千多年前的西周圣人周文王創(chuàng)制了八卦,由八卦演繹為六十四卦,八卦圖形跟周易文字相配合,構(gòu)成了一門深?yuàn)W的學(xué)問。如果把八卦圖比喻成一座包羅萬象的知識(shí)迷宮,我相信沒有人指責(zé)我過于夸張。
周易八卦在中國古代是社會(huì)各階層廣泛運(yùn)用的一種文化思想理論體系,政治家軍事家們用其運(yùn)籌帷幄,治國安邦;民眾百姓則將其作為養(yǎng)生、預(yù)測禍福、經(jīng)商盈利的法寶。周易八卦實(shí)際運(yùn)用上水平的高低,差異在于各人對(duì)它涵義理解之深淺。大凡精通者,當(dāng)為賢哲、英雄人物,有通天澈地之能。幾千年以來,八卦圖的排列組合嚴(yán)密邏輯性就象數(shù)學(xué)公理一樣不可以更改。人們對(duì)于八卦圖的解釋和理解方面存在著不同時(shí)期、不同流派思想的說明文字。從古至今八卦圖的成因始終是一個(gè)謎團(tuán),沒有人能夠拿出有科學(xué)依據(jù)的事實(shí)來解析八卦圖完整的起源。
二十世紀(jì)八十年代聯(lián)合國教科文組織頒布了一幅由全世界科學(xué)家通過幾十年合作,運(yùn)用最先進(jìn)的衛(wèi)星、紅外、聲波儀器勘測和長期積累的數(shù)據(jù)庫繪制而成的地球表面立體平面圖。這幅地球表面立體平面圖通過三維的方式把海底和陸地的地形地貌構(gòu)造在一張平面圖上表現(xiàn)出來,恰恰是這一代表人類目前對(duì)地球地理構(gòu)造最深刻科學(xué)認(rèn)識(shí)的地圖上,八卦圖上所指的馬、牛、羊、龍、雞、豕、雉、狗八種形象在地球表面立體平面圖中都能夠體現(xiàn)出來,圖騰形象與地球地理構(gòu)造形態(tài)呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)狀態(tài),因此,八卦圖也和地球地理聯(lián)系在一起,為揭示八卦的奧秘找到新的角度。
八卦作為一種深?yuàn)W的學(xué)問引起了不少中外學(xué)者的興趣,許多學(xué)者專研八卦而樂此不疲。不少學(xué)者認(rèn)為,八卦的圖形排列跟數(shù)學(xué)有密切關(guān)系,甚至有人發(fā)現(xiàn)在六十四卦圖形是按照二進(jìn)制排列的,這種用二進(jìn)制排列出現(xiàn)在三千多年以前是讓人們不可思議的。
“一十二”和“六十”也是跟生活密切相關(guān)的兩個(gè)數(shù)字。古代先民把一天一夜按照兩個(gè)小時(shí)一個(gè)時(shí)辰劃分為十二個(gè)時(shí)辰,并且把十二個(gè)時(shí)辰用“鼠、牛、虎“等十二種動(dòng)物代替,先民們把這十二種動(dòng)物叫著”十二生肖”。奇怪的是先民們?yōu)槭裁窗涯莿?dòng)物世界最不起眼的老鼠排在了第一位,這是人們無法理解的。當(dāng)然,像龍、虎憑著他們?cè)趧?dòng)物界的名望,被選入“十二生肖”也無可非議;牛、馬憑著它們的勤勞和對(duì)人類的貢獻(xiàn)入選“十二生肖”也似乎合情合理;羊、兔憑著它們的善良入選“十二生肖”也可以理解;猴類作為人類的祖先入選“十二生肖”理所當(dāng)然;還有那雞、狗、蛇也許憑著某一點(diǎn)長處入選十二生肖。只是那沒有一點(diǎn)長處在人類語言中多帶貶義的鼠和豬被選入“十二生肖”,實(shí)在令人不解。但是由于入選了十二生肖,它們?cè)趧?dòng)物中的地位一下子被人類捧上了天。常常把它們作為藝術(shù)主角大力張揚(yáng),一部電視劇《米老鼠和唐老鴨》在全球演得火爆,老鼠也因此出盡了風(fēng)頭。豬呢,每到豬年,豬就成了吉祥物飽受人類寵幸,著實(shí)風(fēng)光。還被作為豐收和財(cái)富的象征繪制成各種各樣的藝術(shù)品,又由于豬長得肥頭大耳,吃喝不愁,人們常常把豬作為有福氣的象征。至于鼠的膽小怕事目光短淺危害莊稼咬壞家具、豬的懶惰嘴饞這些缺點(diǎn)統(tǒng)統(tǒng)被人類忽略。
言歸正傳,由于大中華實(shí)行“六十甲子”紀(jì)年,所以“六十”這個(gè)數(shù)字的使用率也很高!傲鬃印备逍袑W(xué)說和十二生肖相配合,形成了系統(tǒng)的關(guān)于選擇良辰吉日預(yù)測禍福吉兇的理論,中國傳統(tǒng)的“農(nóng)家歷”就是根據(jù)這種理論編制而成的。
在現(xiàn)代航天科學(xué)領(lǐng)域,七點(diǎn)九、一十一點(diǎn)二、一十六點(diǎn)七幾個(gè)數(shù)字是經(jīng)常掛在科學(xué)家們嘴皮上的數(shù)字,它們依次被叫著“第一宇宙速度”、第二宇宙速度”、“第三宇宙速度”。至于這些數(shù)字的具體內(nèi)容,看官們都知道,鄙人就不羅嗦了。
三十萬也是科學(xué)家們腦海中經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)數(shù)字。由于電子運(yùn)動(dòng)速度和光速都是三十萬公里,所以在物理學(xué)、天文學(xué)的領(lǐng)域無不受這個(gè)三十萬的制約。
天文學(xué)方面還由光速每秒三十萬公里延伸出一個(gè)表示距離的特殊單位——光年。一光年到底有多遠(yuǎn),讓我們來用一個(gè)簡單的算式計(jì)算一下:
300000公里x60秒x60分x24小時(shí)x365天==9460800000000公里。它是一個(gè)十三位數(shù),萬億位。
十三位數(shù)有多大呢?首先讓我們來算幾個(gè)數(shù)字。
地球的赤道半徑約6000公里,根據(jù)球體表面積計(jì)算公式,可算得地球的表面積:
6000 x 6000 x 3.14 x 4==452160000 平方公里==452160000000平方米;(千億,12位數(shù));
讓地球表面每平方米站滿9個(gè)人,可以得到的總?cè)藬?shù)是一個(gè)13位數(shù)(萬億);但是這樣以來,整個(gè)地球表面(包括水面)就全部被人站滿了,而且連空襲也沒有。
據(jù)科學(xué)家們的估計(jì),人的身體大約是由10的28次方個(gè)原子構(gòu)成的?赡苡^測到的宇宙之中的質(zhì)子、中子和電子的總數(shù)大約是10的80次方個(gè)。如果在這可能觀測到的宇宙之中,毫無間隙地塞滿中子,中子的總數(shù)大約是10的128次方。這是科學(xué)家們想像的最大數(shù)字。
還有一個(gè)一百一十八。它是從古代到二十世紀(jì)末漫長的歷史中化學(xué)科學(xué)家們前赴后繼艱苦探索才達(dá)到的最末一個(gè)數(shù)字,即《元素周期表》里面第一百一十八個(gè)化學(xué)元素。在漫長的歷史中,只要誰能夠把元素?cái)?shù)字增加一,他便無疑地成為了一個(gè)時(shí)代最偉大的化學(xué)家。數(shù)百年來,化學(xué)家們就是圍繞著元素?cái)?shù)目進(jìn)行艱苦的接力,終于在二十世紀(jì)最末的一九九九年由美國勞倫斯貝克萊國家實(shí)驗(yàn)室等合作達(dá)到了一百一十八這個(gè)數(shù)字。