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2023-09-30 01:18:05 作者: 術小城
熱烈的討論、各抒己見是導修課的主旋律,時不時還會來一場頭腦風暴,針對某個議題進行發散式的邏輯推演。
數學系的議題往往就是一道數學題,靠刷題起家的沈奇現在不刷題了,他負責出題和布置作業。
第248章 你們非常可愛
不需證明的常識性認知為公理,經過受邏輯限制的證明為真的陳述為定理。
歐幾里得用十條公理推導出465條定理,用465條定理構造了整個經典幾何世界。
各國中學生所學習的幾何母版,其實就是歐幾里得著於兩千多年前的《幾何原本》。
《幾何原本》在世界範圍內的出版發行數量僅次於《聖經》,我們依舊在學習兩千多年前的幾何教材,或許還將繼續學習兩千年。這就是「經典教材」的定義。
歐幾里得先設定公理再證明定理,從而推導出整個經典幾何世界的嚴謹思維令人驚嘆。即便在今天,這種邏輯推理思維與整體構築能力也堪稱變態。
唯一的疑點是,「歐幾里得第五公設」的常識性認知值得商榷。
歐幾里得最早設定的10個常識性認知,其實是5個公理+5個公設。
近代數學將公設與公理合併,對於常識性的認知統稱為公理。
「歐幾里得第五公設」所描述的常識性認知,可等價表示為:過已知直線外一點,能且僅能作一條直線與已知直線平行。
「第五公設不難理解,並成為社會上大多數人的常識。」沈奇在黑板上隨手畫了一條長達一米八的直線,非常的直,像是拿尺子比出來的。
「我問山姆,嘿山姆,過已知直線外一點能作幾條直線與已知直線平行?」
「山姆告訴我,只能作一條平行線。山姆說這是他中學數學老師教他的,他認為這是常識性的問題,就如信用卡必須按時還款,否則將被起訴。」
「我問麗薩,她給我相同的答案。」
「對了,山姆是老虎旅館的經理,人很不錯。而麗薩是經濟學三年級的學生,超級火辣,人很可愛,她常去老虎旅館玩。」說到這裡,沈奇在黑板上畫了個點。
「哇喔,奇,你已經和麗薩約會了?」十二位數學系男生中的一半是宅男,並沒有女朋友,他們感到羨慕。
「這不是重點。」沈奇心疼的看著這些宅男單身狗,承諾道:「幾個月之後你們進入普林斯頓滿兩年,我會介紹你們加入老虎旅館,普林斯頓最漂亮、最勁爆的姑娘們都在那裡愉快玩耍。」
「Great Key!」
「偉大奇!」
宅男們雞凍了,沈奇在他們心中的形象愈發光輝偉岸,老頭子教授們可不會帶他們去俱樂部認識漂亮姑娘。
「言歸正傳,重點是經濟學專業的麗薩也學習基礎數學理論,但她並不認為過直線外一點,能作出兩條以上的平行線。」沈奇敲了敲黑板上的那個小點,說到:「麗薩無法做到的事情,我們可以替她完成。歐幾里得第五公設在大多數情況下是常識,但當光線通過大質量星球時,我們必須使用非歐幾何,因為光線會彎曲。」
沈奇在黑板上徒手畫了一個圓,特別的圓,圓成這樣了○
圓內兩點A、B由一條曲線連接,這條曲線在非歐幾何中代表直線。
「從宇宙的角度審視地球,過AB外一點,我們可以作出無數條平行線。」
沈奇給學生們溫習羅氏點和羅氏直線的知識點,加深學生們的印象。
穆勒教授在大課堂上講的很快,兩節大課之後已講到了黎曼幾何。
導修班是有必要的,這些二年級學生尚在學術成長期,他們需要一對一的單獨輔導,否則有可能抓狂。
偉大的歐幾里得留下了一條破綻,第五公設的普適性值得商榷,而這正是非歐幾何的開端。
非歐幾何分為兩個主要流派,羅巴切夫斯基幾何與黎曼幾何。
羅氏幾何即雙曲幾何,更多是從幾何角度出發。黎曼幾何即橢圓幾何,因為流形的引入,黎曼幾何與微分、拓撲、群論相交叉,研究起來的難度更大。
沈奇在羅氏幾何中,通過作圖演繹出了過直線外一點的無窮多條平行線,傳統意義上的平行概念消失,彎曲空間中的平行遵守羅氏平行公理。
在這個特殊的空間中,三角形的內角和不再是180度,而是小於180度。
三角形的樣子也不再是剛正不阿的傳統三角形,沈奇用「魔鬼喇叭花」圖案,生動演繹了羅氏三角形內角和小於180度的原理。
盧卡是個很有天賦的學生,他舉一反三的作出了一組「大魔鬼三角形」,詮釋了羅氏幾何中不存在任何一對不全等的相似三角形。
義大利人似乎對於作圖、繪畫、建築有著天生的靈感和直覺,沈奇欣賞盧卡這個義大利學生,盧卡天賦佳、形象有特點,並保持了義大利男人一貫的騷氣。
盧卡不是宅男,他有女朋友,來美國後談過好幾個,目前處了個美國對象,姑娘挺俊俏,是阿拉巴馬州卡爾霍恩縣安尼斯頓鎮鎮長的女兒。
在普林斯頓,學渣真的找不到女朋友。
只有在搞定學業的前提下,男孩紙們才有精力和時間去社交,去參加體育運動展現肌肉,從而吸引並結識漂亮姑娘。
傑克·馬這位亞裔男孩也是沈奇欣賞的人,沈奇發現傑克·馬喜歡在幾何分析中加入代數處理。