数学|9月新刊抢先看 | 万物皆有“数” |彭罗斯|黎曼|人

_本文原题：9月新刊抢先看 | 万物皆有“数”
9月，迎来开学季
孩子们也将开启一段新的学习之旅
《知识就是力量》杂志9月刊
特别策划“万物皆有数”
一起来品味
生活中的数学之美吧！

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（封面展示）
卷首语
生活中的数学之美
在人类文明的产生和发展的历程中，数学一直伴随左右。从原始人类分配生活资源而出现的“数” ，到因劳动需要发明工具而产生的“形”；从早期文明中的历法计算、天体运行规律的发现，到近现代文明中的重大科技革命，如蒸汽机的发明、电子计算机的突破、互联网的出现等，数学在人类认识世界与改造世界的过程中一直发挥着极为关键的作用。

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特别策划
北京大兴国际机场的几何探秘
北京大兴国际机场超越了迪拜世界中心（以阿勒马克图姆国际机场为中心的航空城计划），成为世界上最大的单体航站楼，每年运送旅客多达 1 亿人次，飞机起降 80 万架次。从空中鸟瞰坐落于北京永定河北岸的机场航站楼，其造型瑰丽、气势恢宏，宛如一只耀眼的凤凰，神秘而魔幻。当抵近航站楼的中心位置，呈现在人们眼前的是一个规模宏大的六芒星构型。

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大兴国际机场在建筑结构上有很多光滑的曲线，仰望穹顶，航站楼屋顶的钢架结构，被两簇彼此垂直的曲线结构剖分，和谐优雅，流畅灵动。如此优美的形态在几何学中对应着一个非常深刻的数学几何概念——黎曼叶状结构。
号称“新世界七大奇迹”之首的北京大兴国际机场，将几何学中的黎曼叶状结构发挥到极致。自由弯曲的曲面，肆意张扬的曲线，是数学让建筑大师的伟大构想得以实现，在建筑中更能窥见数学应用的奥妙玄机。
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眼见不一定为实的彭罗斯阶梯
如果有一天有人这样告诉你：“你可以沿着一段一直向上的台阶（或楼梯）走，最终能回到出发点。 ”你会怎样回答？单凭直觉和逻辑，你可能马上会说“这绝不可能” 。那为什么还会有人如此发问呢？说到这里，我们就不得不提埃舍尔的著名版画作品《上升与下降》，在这幅版画的城堡楼顶上，你会看到内圈的队伍一直在下坡，外圈的队伍却一直在上坡，并形成一个回路，周而复始。你能看出其中的奥秘吗？其实，我们将它抽象画出来，就是彭罗斯阶梯（或台阶）。

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运动中的数学奥秘
相信大家对丁俊晖这个名字一定不陌生，被称为“东方之星”的他，从8岁开始接触台球， 15岁就获得了世界青年台球锦标赛冠军，成为中国第一个斯诺克台球世界冠军， 2011年他又获得了温布利大师杯的冠军。

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借着这个话题，我们聊一聊体育运动中存在的数学原理。一般情况下，体育运动现场所面对的情形十分复杂，不仅运动状态千变万化，还要考虑到温度、风速等各种外部环境对运动的影响。这篇文章就以几种典型的体育运动为例子，简化其中的数学模型，给大家阐述其中蕴含的一些简单的数学原理。

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音乐中的数学
音乐和数学都与我们的生活有着密切联系。音乐能陶冶情操，使人放松心情，在影视作品中更是烘托氛围的绝佳选择。数学运用在我们生活的方方面面，小到超市折扣，大到宇宙探索，都离不开数学。音乐和数学更是有着奇妙的共通点，音乐中的节拍与数学中的数列都有着自身的规律。而若是在音乐中探寻数学的影子，又会给我们带来怎样的意外收获呢？

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探索发现
撒哈拉沙漠“眼睛”之谜
世界最大的沙漠在哪里？你可能会毫不犹豫地回答：非洲的撒哈拉大沙漠。可你知道吗，在这片人迹罕至的大沙漠里，隐藏着许多人类未知的秘密，其中，被称为撒哈拉“眼睛”的一处圆形地貌，更是充满了许多神秘诡异色彩。这处圆形地貌是如何形成的？它又为什么被称为撒哈拉的“眼睛”呢？

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探索发现
“浮冰”上的家园
1920年12月16日20∶06 ，中国宁夏海原县突然间山摇地动，顷刻间房倒窑塌，人类历史上罕见的毁灭性地震——海源8.5级大地震发生了。尽管这次地震给人类社会带来了巨大灾难，给人们的生命财产造成了空前的损失，但它却由此开创了中国首次地震实地科学考察的先河，引发了中国人自己用现代地震仪器观测和研究地震的想法，并于10年后建成了中国人自己管理的第一个地震台——鹫峰地震台。
自此以后，中国的地球科学家们就一直在探索地球为什么会发生地震、地震是否可以预测等相关问题。

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探索发现
一盔一带太空中的生命线
头盔是我们非常熟悉的一件物品，其历史可以追溯到远古时代。为避免在追捕野兽甚至格斗时头部受伤，原始人用椰子壳等纤维质以及犰狳壳、大乌龟壳等来保护自己的头部。但经过几百万年的进化和环境改变，对人类产生威胁的外部环境也发生了翻天覆地的变化。头盔这个人类古老的保护工具，经过不断发展，现在已成为现代人类遨游太空必不可少的保护伞。

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行知天下
长在石头缝里的森林
俗话说，巧妇难为无米之炊，然而在中国广西、贵州交界处的茂兰-木论喀斯特森林中，参天大树硬生生地从石头缝里挤了出来，形成了绵延百里、广大茂盛的森林，堪称自然界中“没有条件，创造条件也要成长”的自然奇迹。参天大树究竟有哪些十八般武艺，喀斯特地貌又是怎么形成的？就让我们深入到广西木论国家级自然保护区去一探究竟。

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长在石头缝里的白花兜兰
行知天下
《诗经》之“虺”为何物
在中国第一部诗歌总集《诗经》里，多次出现了虺（念huǐ或huī）这个字，从其偏旁来看，是跟虫有关的，那么它到底是什么呢？
原来，虺乃是蛇虫，主要是指毒蛇，就中国分布最广的毒蛇而言，当指短尾蝮，有时也简称蝮蛇。不过，在分类上，蝮蛇类的蛇有好多种，今天就为大家介绍其中3种“大名鼎鼎”的毒蛇——短尾蝮、竹叶青蛇与五步蛇。
9月，暑热渐消，秋凉渐至。此时，正是蛇类活动的高峰期，因为它们忙着进食储存能量，为冬眠做好准备。
（前方高能，这不是演习！！）分页标题

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竹叶青蛇
科学有料
睡出来的超能力

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加州大学伯克利分校神经科学和心理学教授马修·沃克（Matthew Walker）专注于睡眠对人影响的研究，他发现睡眠不足的员工会缺乏生产力与创意；NBA篮球运动员一晚睡眠超过8小时，在球场得分率会提升近三成；晚睡4小时，对付癌症的自然杀手细胞数量剩下不到一半，脑中的清洁大队运作不良就无法清除阿尔茨海默病的毒性蛋白；连续19小时无睡眠之后去开车，人的精神状态和酒驾差不多……他把大量研究成果集结成《为什么要睡觉》一书，成为多个榜单的畅销书。
睡眠为什么会对我们有诸多影响？这是千百年来都有人一直在研究的老问题。

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【数学|9月新刊抢先看 | 万物皆有“数”】把知识抱回家