看这十六张图如何展示数学的自然之美?

为了庆祝成立50周年,英国数学及其应用学会(IMA)推出了一本新书《数学的50个视角》(50 Visions of Mathematics),用50篇数学短文展示了日常生活和自然界中无所不在的数学应用,本书序由Dara O Briain所写。这里精选16张笔者最喜欢的图片和大家一起分享。

1.二维正方晶体的布里渊区

可以利用晶体分析波的传播。来源:剑桥大学的R R Hogan

2.三叶结

由4条平行的莫比乌斯带和一条螺旋管构成的无限循环。来源:Tom Holliday手绘图

3.四维超正方体3D打印模型

Saul Schleimer和Henry Segerman3D打印的立方体的四维类比。来源:Henry Segerman摄影

4.三维分形Mandelbox

可以无限次迭代的几何图形。来源:Jos Leys

5.可无限放大细节的Mandelbrot集

一排连续的大象的细节图。来源:剑桥大学

6.谢尔宾斯基四面体

Gwen Fisher设计,Paul Brown负责建造的棒球棒王国:384个棒球棒、130个棒球和数千英镑钢铁组成了22英尺高的谢尔宾斯基四面体。来源:Gwen Fisher

7.斐波那契数列

3000多个虚拟种子的向日葵,螺旋形状中存在斐波那契数列:1, 1, 2,3, 5, 8, … 来源:Ron Knott

8.双曲平面钩针编织模型

来源:Daina Taimina

9.剑桥大学80分钟交通圈

早上9点乘坐公共交通工具出门,以10分钟为单位,你能到哪里?上图是剑桥大学80分钟交通圈,真的是一目了然。来源:Mapumental

10. 四元数Julia集

随着3D打印机的出现,这样的数学模型可以被打印成实物。来源:Rob Hocking

11.Julia集

镀金的黄铜模型。来源:Rob Hocking

12.双重三维分形

2个图像几何变换集组合而成。来源:Jos Leys

13.复式褶皱模型

Timothy Dodwell和Andrew Rhead将数层纸放进测试机器中挤压产生的模型。来源:英国巴斯大学

14.英国福斯桥

1887年,在英国理工学院演示根据数学原理设计的福斯桥,重心位置坐的是第一批去英国留学的日本学生渡边(Kaichi Watanabe),两边的支称是约翰•富劳尔和本杰明•贝克。来源:Imperial College

15.双摆混沌运动

利用长时间曝光技巧拍摄的照片,展示双摆的混沌运动。来源:Michael G Devereux

16.勾股定理

勾股定理又称毕达哥拉斯定理,Emiko Dupont烘制的布丁,形象的解释了这一定理。来源:Sian Jenkins

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