【奇趣网 www.QiQu.net】探秘天下未解之谜 分享全球奇闻趣事

手机版 - 繁体中文 - 今天是

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

发布时间:2023-07-06 07:57来源:奇趣网编辑:QiQu阅读: 当前位置:奇趣网 > 科学探索 > 手机阅读

导语:牟合方盖听名字是不是非常陌生,这是我国古代数学家刘徽发现的一种用于计算球体体积的方式,他希望可以用牟合方盖来证实《九章算术》的公式有错误,虽然最终并没有实现,但是这个发现有着重要的意义,下面和探秘志小编一起看看吧。

牟合方盖

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

这是我国古代数学家刘徽首先发现并采用的一种用于计算球体体积的方法,类似于现在的微元法。由于其采用的模型像一个牟合的方形盒子,故称为牟合方盖。

基本理论

其实刘徽是希望构作一个立体图形,它的每一个横切面皆是正方形,而且会外接于球体在同一高度的横切面的圆形,而这个图形就是牟合方盖”,因为刘徽只知道一个圆及它的外接正方形的面积比为π:4,他希望可以用“牟合方盖”来证实《九章算术》的公式有错误。当然他也希望由这方面入手求球体体积的正确公式,因为他知道“牟合方盖”的体积跟内接球体体积的比为4:π,只要有方法找出“牟合方盖”的体积便可,可惜,刘徽始终不能解决,他只可以指出解决方法是计算出“外棋”的体积,但由于“外棋”的形状复杂,所以没有成功,无奈地只好留待有能之士图谋解决的方法:

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

“观立方之内,合盖之外,虽衰杀有渐,而多少不掩。判合总结,方圆相缠,浓纤诡互,不可等正。欲陋形措意,惧失正理。敢不阙疑,以俟能言者。”

但是在刘徽后二百多年贤能之士才出现,这就是中国伟大数学家袓冲之和他的儿子祖暅,他们继承了刘徽的想法,还利用了“牟合方盖”彻底地解决了球体体积公式的问题。

重要发现

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

主要是使用的三个“外棋”的计算方法。他们先考虑一个由八个边长为r的正立方体组成的大正立方体,然后用制作“牟合方盖”的方法把这大正立方体分割,再取其中一个小正立方体部分作分析,分割的结果将跟右图所示的相同,白色部分称为“小牟合方盖”,它的体积为“牟合方盖”的八分之一,而紫红、黄和青色的部分便是三个“外棋”。

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

祖冲之父子考虑这个小立方体的横切面。设由小立方体的底至横切面高度为h,三个“外?”的横切面面积的总和为S及小牟合方盖的横切面边长为a,因此根据“勾股定理”有:

a²=r²-h²

另外,因为

S=r²-a²

所以

S=r²-(r²-h²)=h²

于所有的h来说,这个结果也是不变的。祖氏父子便由此出发,他们取一个底方每边之长和高都等于r的方锥,倒过来立着,与三个“外棋”的体积的和进行比较。设由方锥顶点至方锥截面的高度为h,不难发现对于任何的h,方锥截面面积也必为h²。换句话说,虽然方锥跟三个“外棋”的形状不同,但因它们的体积都可以用截面面积和高度来计算,而在等高处的截面面积总是相等的,所以它们的体积也就不能不是相等的了,所以祖氏云:

“缘幂势既同,则积不容异。”

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

所以

外棋体积之和=方锥体积=小立方体体积/3=r³/3

小牟合方盖体积= 2r³/3

牟合方盖体积=16r³/3

因此

球体体积=(π/4)(16r³/3)=4πr³/3

这条公式也就是正式的球体体积公式。

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

结语:牟合方盖是中国古代人民智慧的结晶,学习这些才能更好的了解数学知识,并且达到触类旁通的效果。

导语:人的大脑是非常神奇的,至今为止人们依旧没有完全弄清楚大脑的运行方式。有时候面对很多事情的时候还会有似曾相识的感觉,这都是所谓的虚假记忆在作怪,下面和探秘志小编一起了解一下吧。

虚假记忆

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

所谓学家记忆就是在大脑记忆中自动形成的回忆,每个人都可能会产生虚假记忆,有时候还会将事物的真实性进行扭曲。人们一般都会坚信自己的记忆,甚至于大脑的谎言也不例外。不过不用担心,这并不是所谓的生病,这是正常的现象。

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

虚假记忆最开始被注意是发现犯罪现场的某些目击证人的证词不完全可靠,虽然目击证人证明自己确实看到了这些场景,但是会因为某些情景信息进行了混淆,所以对罪犯有了错误的描述。例如证人可能并没有看清楚罪犯的样子,但是大脑自动进行了某些补充,甚至把自己之前记得的某些人的脸进行填充。

虚假记忆的产生原因

为什么有人会对没有发生的事情那么肯定呢?美国杜克大学研究人员揭开了这个秘密,认为虚假记忆是大脑中负责处理记忆的部分区域活动增强所致。

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

为了解为什么有些人对虚假的记忆可以如此自信,杜克大学医学中心神经学家罗伯特·卡贝萨和他的同事,对参加记忆实验的健康志愿者的脑部进行了核磁共振成像扫描,结果显示那些不能够准确回忆起曾经发生过的事情的人,他们的大脑底部负责过去发生事实的内侧颞叶的活动持续增强。

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

根据卡贝萨在发表于《神经科学杂志》的文章可以知道,内侧颞叶以其丰富的特定细节记忆使记忆更为鲜明生动,一些附加的比较丰富的细节让更多人对自己的记忆深信不疑。

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

而对虚假事实回忆志愿者的测试结果表明,他们大脑底部额顶区的活动持续增强,而额顶区负责大脑的记忆概况,并不管记忆的细节部分。

牟合方盖(中国古代智慧的结晶)

另外根据研究也可以知道,随着人年龄的增长,对真实记忆的忘记速度要大于虚假记忆,也就是说对过去的记忆一直不变,最终会留下一个比较淡的印象这样反而让人更加相信。

结语:这个相关的研究其实是比较有用的,在医疗方面可以帮助医生更好的评估伴随年龄增长而引起的记忆力变化,也可以更好更快的诊断阿尔茨海默病早期患者。

小编推荐:如果您对本文《牟合方盖(中国古代智慧的结晶)》感兴趣,还可以看看《好奇号发现火星地面长出蘑菇,间接证实火星有生命存在 》这篇文章。奇趣网所提供的信息内容来源于合作媒体、网友提供和互联网的公开资料等,仅供参考之用。如果有侵权等问题,请及时联系我们,我们将在收到通知后第一时间妥善处理该部分内容。本文如需转载请注明出处。

上一篇:人快死的时候是什么感觉?人快死的时候15个征兆

下一篇:玻璃子弹比达姆弹更强?揭秘玻璃子弹的威力之谜

科学探索排行

科学探索精选

科学探索推荐