東京工業(yè)大學(xué)研究生 東京工業(yè)大學(xué)sgu修士


有趣、詩意、浪漫、讀了還想讀……有趣,有詩意,浪漫,看完還想看

東京工業(yè)大學(xué)研究生 東京工業(yè)大學(xué)sgu修士

提到這些關(guān)鍵詞你會想到什么?扣人心弦的小說?還是驚心動魄的故事?如果我告訴你,這些關(guān)鍵詞描述的是一套數(shù)學(xué)書,你會不會很驚訝?

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在刻板印象中,數(shù)學(xué)意味著枯燥、計算和無窮無盡的數(shù)字。然而,這其實是一門包羅萬象、千變?nèi)f化的學(xué)科。如果建立起對數(shù)學(xué)的濃厚興趣,讓孩子發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的“樂趣”,無疑對孩子學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)大有裨益。

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先閱讀今天推薦一套日本經(jīng)典數(shù)學(xué)科學(xué)暢銷書,為孩子打開數(shù)學(xué)新世界的大門。

《讓人睡不著的數(shù)學(xué)》和《讓人睡不著的超級有趣的數(shù)學(xué)》是日本的經(jīng)典暢銷作品。日本知名科學(xué)櫻井是《數(shù)學(xué)娛樂》的代表作,解讀數(shù)學(xué)背后鮮為人知的故事。

& gt& gt& gt作者簡介

櫻井進進

1968年出生于日本山形縣,畢業(yè)于東京工業(yè)大學(xué)科學(xué)部數(shù)學(xué)專業(yè),同校畢業(yè)。航海家,東京工業(yè)大學(xué)世界文明中心特約研究員。

求學(xué)期間,他一直以老師的身份負責教學(xué),在一所知名預(yù)科學(xué)校給學(xué)生教授數(shù)學(xué)和物理。2000年,作為日本早期的科學(xué)航海家,他開始了“講述數(shù)學(xué)史和數(shù)學(xué)家波瀾壯闊的一生,傳遞數(shù)學(xué)的精彩和感動”的講座活動。他的現(xiàn)場表演是激動人心的,年輕而古老的咸宜。他首創(chuàng)的“數(shù)學(xué)娛樂”在日本引起強烈反響,受到電視、報紙、雜志等媒體的廣泛關(guān)注。

在《讓人睡不著的數(shù)學(xué)》中,作者用文字帶我們走上“=”鐵路軌道,乘上公式的列車,馳騁在數(shù)學(xué)的世界里!只要你有一顆認真對待數(shù)字的心,你就會聽到世界上有趣的數(shù)學(xué)故事,看到過去美好的歷史,發(fā)現(xiàn)別人尚未發(fā)現(xiàn)的風景!

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書中有許多隱藏在謎題中的數(shù)學(xué)游戲,探索隱藏在日常生活中的數(shù)學(xué)知識,從植物王國中的奇異序列到智能手機的屏幕解鎖,從人類掌握小數(shù)點的經(jīng)歷到我們對“數(shù)”和“數(shù)”的誤解,帶我們體驗轉(zhuǎn)換思維角度的樂趣,比如:

為什么億被稱為“十億”

幸運的概率有多大?

“加號”的由來

3D和2D哪個好?

……

所有這些有趣的數(shù)學(xué)問題都可以在書中找到答案。

關(guān)于數(shù)學(xué),課本上的公式和具體計算步驟之外還有很多故事。在我們生活中隨處可見,在我們常見的復(fù)印紙上,在下水道的井蓋上,在時髦的iPod上,在日常的鈔票上。我們是怎么碰到這些“數(shù)字”的?數(shù)學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)這個奇妙的世界的?

《有趣得讓人睡不著的數(shù)學(xué)》著眼于那些隱藏在生活并且無所不在的數(shù)學(xué)知識,從有關(guān)閏秒的話題到同班同學(xué)生日相同的概率,從手機觸摸屏的“坐標”定位到七巧板的拼圖,從數(shù)學(xué)家的金玉良言到他們的研究趣事,探尋數(shù)學(xué)世界的神秘與驚喜!《讓人睡不著覺的數(shù)學(xué)》聚焦隱藏在生活中無處不在的數(shù)學(xué)知識,從關(guān)于閏秒的話題到同學(xué)同生日的概率,從手機觸摸屏上“坐標”的定位到拼圖游戲,從數(shù)學(xué)家的金玉良言到他們有趣的研究故事,探索數(shù)學(xué)世界的神秘與驚喜!

而《超級有趣的不眠數(shù)學(xué)》就是上一部的伴侶。

關(guān)于數(shù)學(xué),有很多課本上公式和具體計算步驟之外的故事。這本書重點講述了隱藏在謎題中的數(shù)學(xué)游戲,從猜數(shù)字魔術(shù)到魔術(shù)幻方,從漢字中隱藏的數(shù)學(xué)問題到男女相遇的概率,從乘除法到質(zhì)數(shù)大冒險,從植物王國中奇怪的數(shù)字序列到智能手機的屏幕解鎖,從人類掌握小數(shù)點的經(jīng)歷到我們對數(shù)字和數(shù)字的誤解,帶我們體驗轉(zhuǎn)換思維角度的樂趣,探索隱藏在日常生活中的無所不在。

& gt& gt& gt精彩的閱讀

閏年的秘密

如果你用數(shù)學(xué)來解釋閏年

提到每四年有一年是2月29日,如你所想,是閏年。

閏年的存在為什么有必要?讓我們試著通過計算來解釋這個問題。

一年大約是365天,準確的說是365.2422天。雖然只長了0.2422天,但確實比365天長。有些人會覺得,“這么近沒什么大不了的”。但是,如果我們用秒來表示0.2422天,那么一天就是86400秒,0.2422×86400秒=20926.08(秒)。

聽到“兩萬左右”這個龐大的數(shù)字,相信你不會再忽視了。

如果每年有2萬秒左右的誤差,四年大概有8萬秒。準確的說是20926.08×4 = 83704.32(秒),時間很長。

這樣,第四年加一天,今年就是366天,以減少誤差。

為什么我們?nèi)绱藞猿皱e誤?那是因為地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期(時間)和日歷上的日期有誤差。就好像季節(jié)還是冬天,日歷卻顯示夏天……好亂。

02閏年不是四年一次!

我們現(xiàn)在使用的歷法是公歷,也就是我們所說的陽歷。這是代表地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期的歷法。

◆一年的概念是從地球和太陽的關(guān)系中產(chǎn)生的。

一年是365.2422天,也就是地球繞太陽公轉(zhuǎn)的確切時間(公轉(zhuǎn)周期)。

事實上,僅僅通過“每一年是4的倍數(shù)都是閏年”的規(guī)則是不可能消除時間誤差的。

于是就有了“是100的倍數(shù)而不是400的倍數(shù)的一年不是閏年”的規(guī)則。

“2000年問題”是閏年問題嗎?

你還記得“2000年問題(千年蟲)”嗎?這是1999年最重要的新聞。當時的計算機在公元中使用兩位數(shù)顯示,而不是四位數(shù),導(dǎo)致了“公元2000年”被認定為“公元1900年”的問題。

停電、經(jīng)濟混亂、導(dǎo)彈誤射等等各種故障和問題,一時間引起了人們的關(guān)注。除了這個眾所周知的原因之外,“2000年問題”還有一個程序上的錯誤。

這就是判斷閏年的問題。

當遵循“是100的倍數(shù)但不是400的倍數(shù)的年份不是閏年”的規(guī)則時,程序的表示如上圖。

我們來實際驗證一下。

當當前年份是“2011”時,在步驟1中確定“2011”不是“4的倍數(shù)”或閏年。

當當前年份是“2012”時,在步驟1中確定“2012”是4的倍數(shù),然后過程進行到步驟2。第二步,“2012”不是“100的倍數(shù)”,所以判斷2012是閏年。

所以,讓我們看看當年份是“2000”時會發(fā)生什么。步驟1判斷為“4的倍數(shù)”,流程進行到步驟2。第2步,“2000”是“100的倍數(shù)”,轉(zhuǎn)到第3步。第三步,“2000”是“400的倍數(shù)”,所以2000年被判斷為閏年。

但是,當時還沒有包括步驟3的閏年判斷程序。在這種情況下,2000年將被判斷為持平年。這也是“2000年問題”的表現(xiàn)之一。

也就是說,2000年是閏年,2100年、2200年、2300年是平年,2400年是閏年。

采用這一規(guī)則的歷法能有多精確?我們通過計算來確認一下。

◆這太容易出錯了!

沒有步驟3的閏年判斷程序(有缺陷)

第一步

年份不是“4的倍數(shù)”,被判斷為平年。

對于年份“4的倍數(shù)”,請轉(zhuǎn)到步驟2

第二步

如果年齡不是“100的倍數(shù)”,則判定為閏年。

如果年齡是“100的倍數(shù)”,則判定為平年。

如果把所有“4的倍數(shù)的年份”都判定為閏年,那么從公元元年到公元400年就有100個閏年。

但是感謝前面的第2步和第3步,我們知道公元100年、200年和300年是平年,公元400年是閏年,一共97個閏年。

我們來計算一下400年后的確切時間。

閏年有97年(366天),其余303年是平年(365天),所以“366×97+365×303 = 146097天”。

◆公歷有著驚人的準確性!

1的規(guī)則年份是“4的倍數(shù)”,判斷為閏年。

②規(guī)則年是“100的倍數(shù)”而不是“400的倍數(shù)”,判定為平年;如果年份是“100的倍數(shù)”和“400的倍數(shù)”,則判定為閏年。

300年只有一天誤差!

因此,一年的平均天數(shù)為“146097÷400=365.2425天”。年誤差只有“365.2425-365.2422 = 0.0003(天)”。

其次,這個誤差是“0.0003×3300=0.99”。這樣3300年幾乎只有一天誤差。我們現(xiàn)在使用的歷法,叫做公歷,精確度非常高。

03加1秒“閏秒”

說到底,時間基準只是太陽和地球在宇宙中運行的運動。我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個日歷,可以準確地表示他們的操作規(guī)則。而且隨著科學(xué)的進步,我們可以精確地測量地球的自轉(zhuǎn)。

閏秒是它的來源單位。在現(xiàn)代,我們用“三千萬年才一秒”精度的原子鐘來測量地球的時間,但地球自轉(zhuǎn)不是一成不變的,有時快有時慢,所以原子鐘和地球自轉(zhuǎn)的誤差必須修正。所以我們需要閏秒為單位,24小時加減一秒。

閏秒的加法是23: 59: 59之后一秒。也就是加上一般不存在的“23: 59: 60”。

比平時多一秒,想想總有一種不可思議的感覺。

仔細想來,用來計算時間的單位“秒”最初是根據(jù)“地球自轉(zhuǎn)時間(86400秒)”確定的。

后來由于地球自轉(zhuǎn)的不確定性,根據(jù)“地球繞太陽一周的時間(1年=31556925.9747秒)”改變了判據(jù)。

為了找到更準確的時間,我們甚至做了一個原子鐘。原子發(fā)射(或吸收)時發(fā)出的光譜(長波)非常穩(wěn)定,于是就有了這種性質(zhì)制成的原子鐘;甚至還有使用銫原子的銫原子鐘,精度非常高,每1億年誤差1秒。

多虧了原子鐘,我們現(xiàn)在可以非常精確地測量地球的自轉(zhuǎn),并加上閏秒。

“秒”是從地球自轉(zhuǎn)開始的,現(xiàn)在又回到了地球自轉(zhuǎn)為根。未來,我們將精心守護和培育“時間”在這個地球上的成長。

最后,相信在未來的某一天,一定能出現(xiàn)我們從未見識過的更加準確的新“時間”。 點擊下圖購買。

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