一个简单漂亮的初等几何定理!
任何一个三角形,都有3条中线。
所谓中线,连接了顶点和对面一条边的中点。
3条中线把三角形分成6个小三角形。
神奇的地方来了!
把其中两个小三角形绕着中点背靠背旋转,重新组合成一个三角形。
这样得到的3个三角形竟然是全等的,可以完全重合在一起!
这个定理人人都能看得懂,表述很简单。2014年由一个非职业的数学家(确切说,职业是工程师)发现并发表在《数学杂志》上。Wikipedia还在中线(Median)这样一个基础的词条中,专辟一小节做了引用和介绍。证明也不很难,毕竟初等数学。
今天你在初中学到的几何,本质上,都是两千年前伟大的数学家欧几里得,系统整理了他那个时代的数学之后的成果。所有精华都熔铸在那本皇皇巨著《几何原本》之中。所以初中的几何又叫欧氏几何。这本教材在西方用使用了近两千年,到今天还有参考价值。
这个定理本身简洁漂亮,赏心悦目,更神奇的是,这么一个简单的定理,竟然是欧几里得《几何原本》面世两千年之后才发现的?这难道不应该是欧几里得的时代就能发现的吗?为什么隔了这么久?
从中可以窥见数学魅力之一斑:
即使在初等几何这样的初等领域,依然有一些贝壳一样精致优美的定理,静静地躺在真理海岸的浅沙下,等待有心人的发掘梳理,驻足凝眸。而那大海深处的风光旖旎,瑰丽奇幻,更是引诱着无数人蠢蠢欲动,冒险探索,前仆后继。
其实它还深刻揭示了基础科学为什么这么重要:
一个漂亮的定理,不管耗费了人类心智多么漫长的努力,多么长久的等待,一旦它已经被一颗天才的头脑发现了,那么欣赏它,理解它,再现它,都并不需要多么智慧的头脑。有时候甚至初中生就可以了。
表面上看是一层窗户纸,一戳就破。问题在于,你不知道这张窗户纸藏在哪个不为人知的黑暗角落,阻挡了空气的流通。所以爱因斯坦强调,提出问题远比解决问题更重要。
问题是明灯,会提问题,高水平地提问题,你才能引导自己找到窗户的位置所在。
原始发现和书本学习之间,原创突破和跟随研究之间,有着漫长的距离,巨大的鸿沟。
这条鸿沟,很多人看不到。有的人隐隐约约看到了,却也不想承认,自欺欺人。能清晰地感知到这条鸿沟,是成为顶尖人才的必然要求。
数学如此,物理如此,化学亦然。
基础科学都是这样。
最顶尖的技术领域,也存在着这样许多角落里的窗户纸。解决卡脖子难题,就是要一个一个找到并捅破这许许多多的窗户纸。
这也是为什么我们国家这些年,越来越意识到基础科学的极端重要性。
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我是雪树,让我们一起撩拨宇宙的琴弦。
Source:
L. Sallows, A triangle theorem, Math. Magazine 87 (2014), no. 5, 381.
&BernhardWerner
