教授大讲堂 | 不同文化视角下的数学美
11月24日，我校第七十九期“教授大讲堂”系列讲座“文化视角下的数学美”准时开讲。本次讲座主讲人是数科学院的魏首柳教授。
魏教授用有趣的图片强调生活中到处有数学，并以一个简单的极限公式开始了本次的讲座。本次讲座主要分为三部分：数学与哲学、数学与艺术和数学与智慧。
数学美吗？很多人都会抱怨为什么要学数学，数学的难度和灵活性是让他们最头疼的事。在本次讲座中，魏教授用幽默亲切的语言带领我们走进数学的美丽境界中，去感受不同文化视角下的数学美！
数学是什么呢？它是研究现实世界和数学的抽象世界中的数量关系、空间形式、运动变化、思维模式、社会行为等的科学。恩格斯说纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系。虽然对学数学的大部分同学来说，学数学会精疲力尽，枯燥无味，还会学得“秃头”。但是数学在我们的生活中随处可见，必不可缺。在日常的数学学习或数学教学中其根本目的是领悟数学科学的精神实质和思想方法，且应该做到数学与人文的有机交融：培养数学直觉，提高创新能力；揭示数学美，领悟数学美。
数学是最古老的科学之一，不能简单地划归为自然科学的范畴，其实也是一种文化，而且和哲学的地位相当。毕达哥拉斯曾说：自然数是万物之母，万物皆数；伽利略也曾指出：数学是自然的语言，也是人类认识、改变世界和自我的工具；恩格斯说：要辩证而又唯物地了解自然，就必须熟悉数学。魏教授用数学的发展史总结得到很多著名的数学家其实也是著名的力学家，例如人们熟知的牛顿、拉格朗日、柯西等。他们在力学方面的研究贡献都离不开数学的帮助。魏教授简短举例指出二战展示的数学力量，也由此推动应用数学的发展，其中“置换群定理是打赢第二次世界大战的定理”联系到华为对抗美国的封锁，华为不惜重金聘请一批数学精英，他们抓的是知识和能力，正所谓“科技强必须应用数学强”！当代数学日益走向综合，且与其他学科交叉渗透，从而成为一个庞大的科学体系，同时一系列崭新的边缘学科也迅速崛起。数学的发展过程就是在这样不断地综合、拆分并再综合的过程。
1992年联合国教科文组织在巴西里约热内卢发表的宣言中指出：纯粹数学与应用数学是理解世界及其发展的一把重要钥匙。数学更是一种精确的语言和有力的工具。人文社会科学的经济学、语言学、历史学和艺术学等领域已经发展到不懂数学的人望尘莫及的阶段。
数学本身具有艺术的特征，即对美的追求。高度简洁，形式完美。就数学与音乐来讲，音乐就它的基础来说是数学的，就它的出现来说，是直觉的。爱因斯坦曾表示这个世界可以由音乐的音符来组成，也可以用数学公式来组成。教授还介绍了十二平均律，主要讲述的是乐音的频率，涉及到大家熟知的弦长问题。令我们骄傲的是十二平均律的发明者是中国人----朱载堉！李约瑟对此给出高度的评价：他的理论在他自己的国家却很少付诸实践，这真是不可思议的讽刺……毫无疑问，……第一个使平均律数学上公式化的荣誉确定应当归之中国。
“关于数学与美术，欣赏我的作品的人，没有一个不是数学家！”——达·芬奇。像黄金分割与艺术（19世纪初期）：应用于金字塔，巴黎圣母院，断臂的维纳斯等。黄金螺旋线：有我们大家都熟知的蒙娜丽莎的微笑，Twitter的LOGO的蜂鸟设计等等。无一不在体现美术大师是在使用数学创作的！紧接着的分形，分析几何，其中分形艺术更是让同学们对数学中的图产生了别有的兴致。美术因为数学变得丰富而美丽，数学因为美术而变得形象和简单！
语文体现一种力量，叫思想。数学蕴藏一种力量，叫智慧。席南华院士说，数学的思维方式当然也是一种智慧，这点尤其重要。在学习数学的过程中间，掌握了数学的思维方式，怎么考虑问题等等，这比知识有价值得多。知识可以上网去搜，可以看书、翻书等都没问题，但怎么考虑问题是能力中一个重要组成部分。在讲座的末尾教授快速的举例哥尼斯堡七桥问题，运用欧拉解决该问题的方式，凸显了抽象的价值和数学智慧。在此基础上，教授又再细分，简单凸多面体的欧拉公式；“河出图，洛出书，圣人则之。”的奇妙幻图，完全图，最短路与应用问题，向我们介绍了数学智慧的无穷。函数曲线的隐义让思考与欣赏相结合，让同学们又一次在心底深埋下数学的种子。
讲座以百岁山背后的故事结束，吸引了大家对数学背后故事的兴趣。传言笛卡儿与瑞典公主克里斯蒂娜恋爱，笛卡尔用数学公式传达爱意，而公主也是一个集美貌与智慧于一身的女性，她感受出了笛卡尔的深情，也给出了完美的回应。这样说来数学不仅是描写大自然的语言，也是描写爱情的语言。关于数学的浪漫还不仅局限于此，数学有传达爱情的极坐标方程，数学可以送你一朵玫瑰花，数学方程式也能表达爱的心意！
数科学院的陈淑悦同学表示，今天魏教授的讲座让她对数学有了更广的认识和新的理解，印象最深的就是数学与艺术部分的内容，让她发现了数学不为人知的美。
讲座收尾之际，魏教授向我们讲述了他从小并不是特别喜欢数学，因为大人的提问从而开始去思考，比如鸡兔同笼、初等数论等问题，以前只是用心去算，而现在才慢慢懂得数学带来的是满足与快乐！随着学习的兴趣，发现数学应用很广泛，在探索的过程中喜欢上了数学。教授还提醒我们数学方面要加强练习、课前预习、课后复习，空闲时间适当刷题并总结其基本思想方法与共同规律。魏教授对同学们充满了厚望，他希望闽院学子能不忘初心，刻苦钻研，在学习路上扬帆起航，脚踏实地，成就心中宏伟蓝图!
最后让我们在数学过程中不断体会到数学知识和方法以及数学思想的内在美和应用数学模型解决生活问题的事件中感受数学美，在数学的学习生活中享受美！
文案来源 | 全媒体中心 记者团 付轶婷 董明琳