呂雪萱



花磚與勾股定理
有一次,古希臘著名數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯應(yīng)邀到朋友家作客。客人們天南海北地高談闊論,唯有畢達(dá)哥拉斯低著頭看著地上的花磚出神。
這些花磚都是一個(gè)個(gè)大小相等的直角三角形,黑白相間,很有規(guī)則地排列著。他看著看著,不由得十分興奮地在花磚上演算起來(lái),全然忘記了是在朋友家做客。
他把花磚上的三角形一條直角邊記為a,另一條直角邊記為b,斜邊記為c。
他經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn),以a為邊的正方形面積a2等于兩個(gè)黑色三角形面積的和,以b為邊的正方形面積b2等于兩個(gè)白色三角形面積的和,而以c為邊的正方形面積c2,正是兩個(gè)黑色三角形與兩個(gè)白色三角形面積的和。
由此畢達(dá)哥拉斯得出結(jié)論,大正方形的面積c2=a2+b2。于是一個(gè)重要的數(shù)學(xué)定理——勾股定理就從普普通通的鋪地花磚上被發(fā)現(xiàn)了。
碗碟之間
提起碗和碟,每個(gè)人再熟悉不過(guò)了。它們還有什么值得注意的嗎7是的,英國(guó)著名物理學(xué)家瑞利就是從碗碟之間開(kāi)始了對(duì)物理學(xué)的研究。
那是瑞利年輕時(shí)的一天,他家里來(lái)了幾個(gè)客人。熱情好客的母親高興地請(qǐng)客人坐下后,端茶沏水,忙個(gè)不停。也許是上了年紀(jì),她的手有些顫抖,每次端茶上來(lái)的時(shí)候,碟子上的茶碗里的茶水都不免要灑出一點(diǎn)來(lái)。她總是難為情地對(duì)客人說(shuō):“人老了,手腳不靈了。”客人們也都很有禮貌地對(duì)她的熱情好客表示感激,但都未想到這里面還有什么引人注意的東西。
而瑞利則對(duì)這樣一件極普通的事發(fā)生了興趣。他看到,母親每次端茶時(shí),開(kāi)始光滑的茶碗很容易在碟子里滑動(dòng)。可是,當(dāng)灑了一點(diǎn)熱茶在碟子里后,盡管母親的手搖晃得更厲害,碟子傾斜得更明顯,茶碗?yún)s像粘在碟子上一樣,竟一動(dòng)也不動(dòng)。
敏銳的瑞利馬上覺(jué)得這里面大有奧秘。他不由得忘記了客人,陷入沉思。客人走后,他用茶碗和碟子進(jìn)行了反復(fù)試驗(yàn)。隨后又找來(lái)和碗碟差不多的玻璃瓶、玻璃板等進(jìn)行試驗(yàn)。就這樣,他開(kāi)始了對(duì)物理學(xué)中摩擦力的研究。
經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)、記錄、分析,他得出了這樣的結(jié)論:茶碗和碟子看上去光潔、干凈,實(shí)際上表面總有些手指和抹布上的油膩,使茶碗和碟子之間摩擦力變小,容易滑動(dòng)。當(dāng)灑上熱茶后,油膩被溶解消失了,碗碟之間就變得不易滑動(dòng)了。
由此,他進(jìn)一步指出,油對(duì)固體之間摩擦力的大小有很大影響,利用油的潤(rùn)滑作用,可以減少摩擦。如今,潤(rùn)滑油在我們的生產(chǎn)和日常生活中已得到了廣泛使用,它就是根據(jù)瑞利的發(fā)現(xiàn)而來(lái)的。有誰(shuí)能不感激瑞利的細(xì)心呢?
地圖與大陸漂移說(shuō)
地圖也是日常生活中所常見(jiàn)的東西。說(shuō)來(lái)你也許不會(huì)相信,當(dāng)今地質(zhì)學(xué)中一個(gè)重要的學(xué)說(shuō)——大陸漂移說(shuō),是由一位氣象學(xué)家——魏格納在看地圖時(shí)受啟發(fā)而發(fā)現(xiàn)的。
一次,魏格納因病住院了。無(wú)聊的他竟對(duì)著一張地圖看入了神,看著看著,魏格納發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象:大西洋的西岸(南美洲海岸)每一個(gè)凸出的部分,在東岸(非洲沿岸)便有凹進(jìn)去的一塊相對(duì)應(yīng);而在西岸每一個(gè)凹進(jìn)的地方,又幾乎都能在東岸找到一個(gè)凸出的部分相對(duì)應(yīng)。
“怎么會(huì)這么巧?”魏格納沉思良久。后來(lái),他查閱了大量的科學(xué)資料,實(shí)地考察了大西洋兩岸許多地方,發(fā)現(xiàn)南美洲和非洲不僅像一張撕開(kāi)兩半的報(bào)紙,邊緣可以拼上,而且兩面在生物化石、地層構(gòu)造以及古氣候等方面也有明顯的親緣關(guān)系,如同被撕報(bào)紙的字體、照片也可以銜接上一樣。魏格納據(jù)此提出了大陸漂移假說(shuō),認(rèn)為在二、三億年前,地球上只有一塊陸地,周?chē)呛Q螅髞?lái)由于天體引力和地球自轉(zhuǎn)離心力的影響,原始大陸斷裂為幾大塊,彼此逐漸漂移、分開(kāi)。美洲脫離了歐亞大陸,非洲則向西漂移,在它們之間形成了大西洋。印度洋兩岸大陸的形成也大致相同。現(xiàn)在此學(xué)說(shuō)已為世界地學(xué)界所公認(rèn)。