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很多人都听说过哈雷彗星,每隔76年,这颗彗星又会重新出现在地球的附近,这种和地球保持密切联系的天文现象引起人们极大的兴趣,我国就曾为哈雷彗星专门发行过邮票.但你知道哈雷彗星的发现与数学计算的关系吗?
在1682年,英国天文学家哈雷,对那一年出现在天空中的一颗明亮的彗星进行了认真的推算,发现这颗彗星是沿一个长椭圆形轨道运行的,它将于1758年回归地球.1743年,法国数学家克雷罗考虑到木星和土星的影响,对哈雷的计算予以修正,预言这颗彗星将于1759年回归.到了1759年,人们等待已久的由哈雷计算预言的那颗彗星,终于又一次出现在美丽的星空.为纪念哈雷,人们便把这颗彗星以哈雷的名字命名.可以想象,哈雷彗星的回归,是一个激动人心的发现,因为它让人们真切感受到数学是科学预言的有力工具.当然,只要是理智的人都知道,并非所有预言的结果都是正确无误的,预言都必须经历事实的检验和科学的推敲.
人们对哈雷彗星的预言也曾发生过一些错误.据说有一些天文学家也是经过推算后预言:1910年它回归到地球时,将和地球正面相撞,并造成人类的毁灭!这个恐怖的“预言”在当时引起了一阵世界性的恐慌,但经过科学家们的复核和检查,最后却发现预言者在数学计算上存在明显差错.正确的计算结果表明,地球只是穿过彗星稀薄的尾部,人类并没有灭顶之灾.事实也证明,1910年美丽的哈雷彗星如期而至,除了和地球遥相呼应外,只是在天空中留下了一些流星雨,一切宁静平常!
哈雷彗星的下一次出现将是在2061年,祝愿同学们到时能够看到这颗神奇而美丽的星体,并再次体会科学的预言和数学计算的紧密联系.
下面我们再来谈谈哈雷数字.提到哈雷数字,尽管知道的人不是很多,但很多人都会想到它们一定与哈雷彗星的某些特征相似,事实的确如此.
有人对“一个数自乘几次,其尾数又回到原来数字”的现象作过研究,发现如果只考虑一个正整数的个位数,那么公共周期是5,即一个数自乘五次后(我们把a1称作a自乘一次,a2称作a自乘二次,……,an称作a自乘n次)所得数的末位数与原数的末位数必定相同,例如:25=32,35=243,等等.当然这指的是一类数的公共周期,对某些数而言情况会有所变化,如0,1,5,6的最小周期是2.把这种现象推广到两位尾数,人们已经发现最小周期为2的两位尾数有四个,它们是00,01,25与76,对于前面三种大家容易判断,只要验证最后一种即“任何两个尾数都是76的数相乘,其乘积的尾数必然还是76”.
这时进一步的联想是:把某个数反复自乘之后,它的“尾巴”有没有可能重新回复原状呢?对于两位尾数来说,问题已经很清楚.我们把从00到99的一百个数分成两大类:
甲类数是无论反复自乘多少次,“尾巴”再也不可能回归原状的.你不妨用14或22去试一试,验证这个结论.
乙类数是“尾巴”可以重新回复原状的,即那些所谓的“哈雷数字”.这些“哈雷数字”,又可分成六类,其周期分别为2,3,5,6,11,21.已经证明,21是最长的周期,不可能比它更长.如52的周期就是最长的21.变化过程如下:52→04→08→16→32→64→28→56→12→24→48→96→92→84→68→36→72→44→88→76→52.这就是说,52的 21次方,得数的末两位数52又重新出现了.
另外值得一提的是,上面所列出的周而复始的21个两位尾数,是通过不断乘方而得出的,可稍加观察就能发现它们又可通过极其简单的“翻番”步骤得到,即把所得两位尾数不断乘以2,当然,如遇进位时,则可删去不论.
怎么样?是不是很神奇呀?宇宙万物变化莫测,自然数也是奥妙无穷的哟!
在1682年,英国天文学家哈雷,对那一年出现在天空中的一颗明亮的彗星进行了认真的推算,发现这颗彗星是沿一个长椭圆形轨道运行的,它将于1758年回归地球.1743年,法国数学家克雷罗考虑到木星和土星的影响,对哈雷的计算予以修正,预言这颗彗星将于1759年回归.到了1759年,人们等待已久的由哈雷计算预言的那颗彗星,终于又一次出现在美丽的星空.为纪念哈雷,人们便把这颗彗星以哈雷的名字命名.可以想象,哈雷彗星的回归,是一个激动人心的发现,因为它让人们真切感受到数学是科学预言的有力工具.当然,只要是理智的人都知道,并非所有预言的结果都是正确无误的,预言都必须经历事实的检验和科学的推敲.
人们对哈雷彗星的预言也曾发生过一些错误.据说有一些天文学家也是经过推算后预言:1910年它回归到地球时,将和地球正面相撞,并造成人类的毁灭!这个恐怖的“预言”在当时引起了一阵世界性的恐慌,但经过科学家们的复核和检查,最后却发现预言者在数学计算上存在明显差错.正确的计算结果表明,地球只是穿过彗星稀薄的尾部,人类并没有灭顶之灾.事实也证明,1910年美丽的哈雷彗星如期而至,除了和地球遥相呼应外,只是在天空中留下了一些流星雨,一切宁静平常!
哈雷彗星的下一次出现将是在2061年,祝愿同学们到时能够看到这颗神奇而美丽的星体,并再次体会科学的预言和数学计算的紧密联系.
下面我们再来谈谈哈雷数字.提到哈雷数字,尽管知道的人不是很多,但很多人都会想到它们一定与哈雷彗星的某些特征相似,事实的确如此.
有人对“一个数自乘几次,其尾数又回到原来数字”的现象作过研究,发现如果只考虑一个正整数的个位数,那么公共周期是5,即一个数自乘五次后(我们把a1称作a自乘一次,a2称作a自乘二次,……,an称作a自乘n次)所得数的末位数与原数的末位数必定相同,例如:25=32,35=243,等等.当然这指的是一类数的公共周期,对某些数而言情况会有所变化,如0,1,5,6的最小周期是2.把这种现象推广到两位尾数,人们已经发现最小周期为2的两位尾数有四个,它们是00,01,25与76,对于前面三种大家容易判断,只要验证最后一种即“任何两个尾数都是76的数相乘,其乘积的尾数必然还是76”.
这时进一步的联想是:把某个数反复自乘之后,它的“尾巴”有没有可能重新回复原状呢?对于两位尾数来说,问题已经很清楚.我们把从00到99的一百个数分成两大类:
甲类数是无论反复自乘多少次,“尾巴”再也不可能回归原状的.你不妨用14或22去试一试,验证这个结论.
乙类数是“尾巴”可以重新回复原状的,即那些所谓的“哈雷数字”.这些“哈雷数字”,又可分成六类,其周期分别为2,3,5,6,11,21.已经证明,21是最长的周期,不可能比它更长.如52的周期就是最长的21.变化过程如下:52→04→08→16→32→64→28→56→12→24→48→96→92→84→68→36→72→44→88→76→52.这就是说,52的 21次方,得数的末两位数52又重新出现了.
另外值得一提的是,上面所列出的周而复始的21个两位尾数,是通过不断乘方而得出的,可稍加观察就能发现它们又可通过极其简单的“翻番”步骤得到,即把所得两位尾数不断乘以2,当然,如遇进位时,则可删去不论.
怎么样?是不是很神奇呀?宇宙万物变化莫测,自然数也是奥妙无穷的哟!