文学与数学是两个看似毫不相干的研究领域,好像是风马牛不相及,然而通过对从古至今各种实例的广搜博引,不难证明数学与文学从来都是相通相连,甚至是相映成趣的,两者从根本上来说是统一的。不管是文学家,还是数学家都需要长期训练才能掌握技巧,天才不能一蹴而就,深入思考才能产生传世作品。牛顿运动三大定律,只用几个简单的数学公式,就能够囊括浩瀚宇宙的运动规律,这种简洁美,与《诗经》纯朴简洁又韵味无穷的语言美,不是有异曲同工之妙么?
在人们的心中,数学家日日夜夜痴迷于数学,其实不然,很多数学家的爱好是相当广泛的,他们不但是一流的数学家,而且具有深厚的文学功底,在他们身上文学与数学已经相互渗透,融为一体。著名的哲学家沙利文这样说过:“优美的公式就如但丁神曲中的诗句,黎曼的几何与钢琴合奏曲一样优美。”华罗庚教授也是一位能诗能文的大家,他的名句“聪明在于勤奋,天才在于积累”和“勤能补拙是良训,一分辛苦一分才”也早已成为青少年的座右铭。
文学中的数学也无处不在。我国古代诗词和对联是华夏文明的重要组成部分,是文学的瑰宝。有些诗词和对联同数学时有联系,如把数字嵌入诗联之中,有的一副对联就是一道数学题。当我们吟联读诗时,既提高了文学修养,又学会了解题,还能得到美的享受。在文字记载和口耳相传中,数学在诗、联的运用实在不少,现举几例与大家共赏,希望能起到抛砖引玉的作用。
一、对仗与对称
王维诗云:“明月松间照,清泉石上流。”这里明月对清泉,都是自然景物,没有变。形容词“明”对“清”,名词“月”对“泉”,词性不变,其余各词均如此。变化中的不变性质,在文学、数学中,都广泛存在着。数学中的“对偶理论”,拓扑学的变与不变,都是这种思想的体现,文学意境也有和数学观念相通的地方。“孤帆远影碧空尽”,正是极限概念的意境。
二、立体几何
唐代诗人陈子昂诗云:“前不见古人,后不见来者,念天地之悠悠,独怆然而涕下。”这是时间和三维欧几里得空间的文学描述。在陈子昂看来,时间是两头无限的,以他自己为原点,恰可比喻为一条直线。天是平面,地是平面,人类生活在这悠远而空旷的时空里,不禁感慨万千。数学正是把这种人生感受精确化、形式化,诗人的想象可以补充我们对数学理解。
三、回文诗和回文质数
烟霞映水碧迢迢,暮色秋声一雁遥。前岑落辉残照晚,边城古树冷萧萧。
萧萧冷树古城边,晚照残辉落岑前。遥雁一声秋色暮,迢迢碧水映霞烟。
这就是“回文诗”,数学可以与之媲美,因为数学中存在着“回文质数”。如:19和91,113和311,769和967……
四、数字诗
一片两片三四片,五片六片七八片。
九片十片无数片,飞入梅中都不见。
全诗用表示雪花数量的数字写成,意境优美,朗朗上口,孩童即可学习,读了感觉好像身临其境,仿佛雪花飘在头上、手上,韵味十足。
五、成语中的数学
中国成语中包含着大量的数字,犹如嵌在其中的珠玉。如“万无一失”“百发百中”等,体现了数学中的概率大小问题,把数学知识文学化。另外,如“直线上升”“指数爆炸”“几何级数”等数学化语言已经成为日常用语。
六、小说中的数学
《镜花缘》的作者是一个通晓数理、学识渊博之人。书中第七十九回的“铺地锦”就相当于现在的乘法竖式计算。还有大家熟悉的金庸的《射雕英雄传》里,黄蓉与“神算子”瑛姑在沼泽地旁比试的那一段情节,就是用简单的数学方程计算来解决实际生活问题。现代小说里涉及到数学知识的作品更多,如《达芬奇密码》等等。
七、比喻中的数学
我们赏析一下名人用数学表达对做事和做人的看法。大科学家爱因斯坦用数学式子“A=X+Y+Z”来揭示成功的秘诀。其中“A”代表成功,“X”代表艰苦的劳动,
“Y”代表正确的方法,“Z”代表少说空话。
大文豪托尔斯泰说:“一个人好比分数,他的实际才能好比分子,而他对自己的估价好比分母,分母越大,则分数的值就越小。”
随着新课程改革的进一步发展,文学与数学在教学中的互相联系将逐步加强,通过具体的学习,帮助学生逐步形成一定的思维方式和价值取向,培养学生勇于探索,积极进取的精神,就能让学生有一定的文化常识和文化底蕴,托起祖国的明天。