我們知道自春分日開始到夏至,太陽從直射赤道逐漸變為直射北回歸線。6月22日或6月21日是北半球一年中晝最長的一天,這一天,北半球地麵接受的太陽熱量最多,而散熱最少。而事實上一年中最熱的日子並不是夏至,而是夏至後的伏天,尤其是三伏天,這是因為熱量有一個聚積的過程。想一想一天中溫度最高的時候是下午2點鍾而不是中午12時,就會明白“置後效應”了。
“月到中秋分外明”的由來
中秋時節,中國人有賞月的習慣,此時月亮分外明亮,尤如一輪玉盤掛在空中,月光照在每個人的身上,人們因月色而感慨萬千。
其實,月亮本身並不發光,隻是反射太陽光。地球圍繞太陽轉動,月亮又繞地球轉動。太陽從不同角度照射在月球上,當月球背向太陽的一麵轉向地球時,我們就看不到月亮,這就是陰曆初一稱為“朔”;當月亮被太陽照射的一半轉向地球時,我們就會見到圓圓的月亮,這就是陰曆十五,稱為“望”。八月十五是月亮離地球較近時,所以看起來要更亮。若從氣候的變化角度來看,“月到中秋分外明”也是有道理的。中秋時節,北方大陸吹來的幹冷氣流迫使夏季以來回旋在我國大部分地區上空的暖濕氣流向南撤走,暖濕氣流撤得快,它與幹冷氣流碰頭的機會就少,因此不易形成雲霧,雨天較少。同時,這時太陽光的傾斜度漸漸變大,地麵得到的太陽熱也逐漸減少,氣溫變低。這樣,空氣上下對流的現象也逐漸減弱。於是,地麵附近的塵埃等雜質就難以升到高空去。所以,大氣層中雲量小,水氣、塵土雜質少,出現碧空如洗、萬裏無雲的天氣。中秋之夜月朗風清、玉宇無塵,天上的明月也就格外地皎潔。
幾何學的由來
幾何學是數學的一個分支,論述空間及物體在空間中的性質。幾何學源於古代埃及。相傳古代埃及的尼羅河流域每年洪水定期泛濫,衝毀兩岸的莊稼、房屋,並且洪水帶來大量泥沙。每當洪水退後,人們隻好重新勘定劃分田地。在這一過程中,遇到許多複雜地形地勢,如何計算這些複雜地形的麵積,解決這些實際問題呢?在生產實踐中人們想盡各種方法來計算測量,於是產生了最早的“測地學”。
據說,埃及人在實踐中發現,畫一個邊長比例為3、4、5的三角形,與長度為5的邊相對的角是直角,並且利用這個方法在地麵上畫出了直角。
後來,巴比倫人也知道了這個方法,並且發現,在三條邊長的比例為5、12、13的三角形中,與長度是13的邊相對的角是直角。巴比倫人用這兩種方法在地麵上畫直角。
公元前5世紀,年輕的希臘人畢達哥拉斯到埃及和巴比倫王國留學時學到了這些知識,並且發現:邊長為3、4、5時,3乘3等於9,4乘4等於16,9加16正好等於5乘5的積25;邊長為5、12、13時,5乘5等於25,12乘12等於144,25加144正好等於13乘13的積169。因此,不限於3、4、5或5、12、13,用a、b、c 三個數代表三角形的三條邊長,如果a 乘a 加b 乘b 正好等於c 乘c 的話,那麼c 邊相對的內角就是直角。這樣就產生了眾所周知的畢達哥拉斯定理,也就是我國古時候所發現的勾股定理。
大約公元前300年,古希臘數學家歐基米德總結和整理了前人積累的測地學知識,創造性地編成了著名的幾何學經典著作——《幾何原本》。
幾何學在英語中叫geometry,geo—是構詞成分,土地的意思;—metry 也是構詞成分,測量的意思。這正好說明了幾何學的起源。公元1607年,我國科學家徐光啟與意大利傳教士利瑪竇合作翻譯了《幾何原本》的前6卷。在翻譯時,徐光啟一連想了十多個音似的漢字,但都不十分貼切。一天散步時,他忽然想到一首古詩“河漢清且淺,相去複幾許”,猛然間,他從“幾許”想到“幾何”,geometry 的字頭geo,音譯為“幾何”再貼切不過了。而漢文“幾何”的意義是“多少”,與原來的音、義非常近似。於是“幾何”開始在我國廣泛應用,並成為數學中重要的內容。
“解析幾何”的由來
在幾何中,又有立體幾何、解析幾何之分,其中解析幾何的由來與法國的兩位數學家有關。
解析幾何是17世紀30到40年代,由法國著名數學家笛卡兒和費馬分別獨立發現的。有一次,笛卡兒病了躺在床上,望著天花板,他看見一隻蜘蛛正忙著在牆角落上結網,笛卡兒被吸引住了。他想,這隻懸在半空中的蜘蛛,能不能用兩麵牆的交線以及牆和地麵的交線,來確定它的位置空間呢?他在紙上畫了三條互相垂直的直線。分別表示兩牆的交線和牆與地麵的交線。從此,笛卡兒便創立了一門新的數學分支——解析幾何。由於用代數分析的方法研究幾何圖形問題,因此在我國也一直稱做“解析幾何”。