數(shù)學(xué)可以這么玩:Google 涂鴉中的那些數(shù)學(xué)人文故事

2017-1-11 19:29 轉(zhuǎn)載 · 圖片32


從Google logo 說起

1998年9月,兩個(gè)畢業(yè)于美國斯坦福大學(xué)的學(xué)生拉里·佩奇(Larry Page)和謝爾蓋·布林(Sergey Brin)在一間車庫中開始了他們的Google之旅。

布林和佩奇

說起“Google”這個(gè)名字,其實(shí)也頗具傳奇色彩。英文里原本沒有Google這個(gè)詞。據(jù)說,斯坦福大學(xué)學(xué)生肖恩·安德森(Sean Anderson)和佩奇坐在辦公室,試圖想出一個(gè)很好的名字,一個(gè)能夠和海量數(shù)據(jù)索引有關(guān)的名字。安德森說到了一個(gè)數(shù)學(xué)術(shù)語“古戈?duì)枺╣oogol)”。googol是指10的100次方,即數(shù)字1后跟100個(gè)零,是一個(gè)巨大的數(shù)字??梢?,這個(gè)夢(mèng)想從一開始就充滿勃勃野心,用佩奇的話說:“我們的理想和任務(wù)就是要網(wǎng)羅世界上的一切信息?!?/p>

只是,安德森在互聯(lián)網(wǎng)域名注冊(cè)數(shù)據(jù)庫里面搜索了一下這個(gè)新想出來的名字是有沒有被注冊(cè)和使用時(shí),犯了一個(gè)拼寫錯(cuò)誤,他在搜索中把這個(gè)詞打成了“google .com”,他發(fā)現(xiàn)這個(gè)域名可以使用。于是,將錯(cuò)就錯(cuò),google 傳奇就這樣開始了。

而國人所熟知的“谷歌”,則是Google公司針對(duì)中國市場而起的唯一一個(gè)海外市場的名字。谷歌與Google發(fā)音相似,同時(shí)又融合了中國傳統(tǒng)文化之含義:以谷為歌,寓意播種與期待之歌,亦是收獲與歡愉之歌。

數(shù)“古戈?duì)枴盙oogol的來歷

1938 年,當(dāng)美國數(shù)學(xué)家愛德華?凱斯納(Edwards Kasner) 定義了這樣一個(gè)大數(shù)準(zhǔn)備命名時(shí),他九歲的外甥米爾頓?塞勒塔(Milton Sirotta) 發(fā)表意見道:"這樣大的數(shù),非得用一個(gè)怪名Googol不可。"Googol 即由此得名。隨后通過 Kasner 和 James Newman 合著的《數(shù)學(xué)與想象力》"Mathematics and the Imagination"一書廣為流傳。

Google 涂鴉緣起

Google Doodle,也就是谷歌涂鴉,是 Google 在原有 Logo 的基礎(chǔ)上所做的特殊設(shè)計(jì),為慶祝節(jié)日、紀(jì)念日和緬懷著名藝術(shù)家、先驅(qū)者和科學(xué)家而對(duì)首頁 Logo 進(jìn)行的藝術(shù)創(chuàng)作處理。

1998年,Google 的兩位創(chuàng)始人因?yàn)橐獏⒓釉趦?nèi)華達(dá)沙漠舉辦的火人節(jié),將一個(gè)單線條人物圖畫放在單詞“Google”的第二個(gè)“o”后面,由此誕生了Doodle的概念。

目前,Google Doodle的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)約有20人,包含工程師和插圖畫家。十多年來,他們?yōu)槭澜绺鞯氐腉oogle首頁創(chuàng)作了2000余幅涂鴉作品。而谷歌Doodle的形式也由最初的平面轉(zhuǎn)化為基于HTML5技術(shù)的動(dòng)畫或游戲,絕對(duì)創(chuàng)意十足,令人印象深刻。

在這2000多幅作品中,創(chuàng)造了不少有關(guān)數(shù)學(xué)的人文故事,或是某位偉大數(shù)學(xué)家的紀(jì)念日,或是特殊的數(shù)學(xué)節(jié)日,設(shè)計(jì)的很有獨(dú)特風(fēng)格。下面就讓我們欣賞一下Google涂鴉創(chuàng)意中的那些數(shù)學(xué)人文。

涂鴉創(chuàng)意中的數(shù)學(xué)人文萊昂哈德·歐拉誕辰306周年

瑞士數(shù)學(xué)家、自然科學(xué)家萊昂哈德·歐拉(Leonhard Euler ,1707.4.15~1783.9.18)是數(shù)學(xué)史上最多產(chǎn)的數(shù)學(xué)家,平均每年寫出八百多頁的論文,創(chuàng)立函數(shù)的符號(hào),創(chuàng)立分析力學(xué),解決了柯尼斯堡七橋問題,給出各種歐拉公式。數(shù)學(xué)家拉普拉斯說:“讀讀歐拉,他是所有人的老師。”這個(gè)涂鴉設(shè)計(jì)正是展示了歐拉證明出來的各種重要的歐拉公式。

紀(jì)念牛頓 367 年誕辰

“自然和自然律隱沒在黑暗中;神說,讓牛頓去吧!萬物遂成光明” ——牛頓 (1643.1.4--1727.3.20)。 在其全部科學(xué)貢獻(xiàn)中,數(shù)學(xué)成就占有突出的地位:第一項(xiàng)數(shù)學(xué)成果就是二項(xiàng)式定理; 微積分的創(chuàng)立是其最卓越的數(shù)學(xué)成就;在《解析幾何》中引入曲率中心,他給出密切線圓概念,提出曲率公式及計(jì)算曲線的曲率方法;證明廣義二項(xiàng)式定理;提出“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點(diǎn);

Google創(chuàng)作了第一枚交互性 Doodle,很簡單,用戶點(diǎn)擊上面的蘋果,它會(huì)依照萬有引力落地。

Maria Agnesi's Birthday 瑪利亞·阿涅西

意大利數(shù)學(xué)家瑪麗亞·阿涅西(Maria Gaetana Agnesi)(1718.5.16-1799.1.9),被稱作希帕蒂婭之后首位重要的女性科學(xué)家,她是個(gè)神童,十三歲時(shí)就會(huì)說7國語言。20歲出版《哲學(xué)命題》,30歲,寫出世上第一本微積分教科書,其中包含關(guān)于“阿涅西的女巫”的曲線(或箕舌線)的討論,因此又被稱作“微積分之母”。

這個(gè)涂鴉設(shè)計(jì)是為紀(jì)念瑪利亞·阿涅西誕辰296周年,Doodle上的曲線正是著名的”阿涅西的女巫曲線”,點(diǎn)擊播放按鈕領(lǐng)略一下這個(gè)曲線的神奇吧。

Alhazen's Birthday 海什木誕辰1048周年

海什木(965年-1040年)是阿拉伯學(xué)者、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家,全名穆哈默德·本·哈?!け尽ずJ材尽ぐ褪坷?,西方人把它稱作Al Hazen,中文譯作“海?!薄ⅰ肮稹钡?。海什木是首位采用科學(xué)方法的人,被視為“第一位科學(xué)家”,加上他對(duì)心理學(xué)及視知覺方面取得的開拓性成果,使他被視為精神物理學(xué)和實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的先驅(qū)。有大量著作和被現(xiàn)代科學(xué)證明了的科學(xué)發(fā)現(xiàn),尤其在光學(xué)研究方面有突出成就。

索菲婭?柯瓦列夫斯卡婭

“歷史上最美貌并且杰出的女?dāng)?shù)學(xué)家”柯瓦列夫斯卡婭(1850年1月15日-1891年2月10日),近代第一位獲得數(shù)學(xué)博士學(xué)位、擔(dān)任數(shù)學(xué)教授的女性。她生于俄羅斯,在德國接受大學(xué)和研究生教育,在法國參加過巴黎公社,在瑞典出任大學(xué)教授,她的一生,短暫而豐富。她因?yàn)閷?duì)剛體運(yùn)動(dòng)的研究獲得了法國科學(xué)院的“博丹獎(jiǎng)”(Prix Bordin),并于次年被任命為斯德哥爾摩大學(xué)的正式教授,也成為北歐第一個(gè)女?dāng)?shù)學(xué)教授。

涂鴉設(shè)計(jì)展示的正是她的數(shù)學(xué)論文《關(guān)于剛性物體繞固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的問題》。

世界上第一位電腦程序員阿達(dá)·洛夫萊斯誕辰197周年

2012年12月10日,谷歌搜索的首頁上出現(xiàn)了一位身著長裙,用雞毛筆書寫計(jì)算機(jī)程序的女士的涂鴉(doodle),這是谷歌為紀(jì)念世界上第一位電腦程序員阿達(dá)·洛夫萊斯誕辰197周年而特別制作的。

她是穿孔機(jī)程序創(chuàng)始人、建立了循環(huán)和子程序概念、給出了第一份“程序設(shè)計(jì)流程圖”,被譽(yù)為“第一個(gè)給計(jì)算機(jī)寫程序的人”、“第一位軟件工程師”。她和她舉世聞名的父親都僅在世36年,可惜!

在后世人看來,這位“軟件之母”充滿了神秘色彩,而在密友巴貝奇的眼中,她是一個(gè)迷人的“數(shù)字女巫”。但作為詩人拜倫的女兒,阿達(dá)更愿意將自己稱為“詩意的科學(xué)家”。

天文學(xué)家約翰內(nèi)斯·開普勒誕辰 442 周年

約翰內(nèi)斯·開普勒(德語:Johannes Kepler,1571.12.27-1630.11.15),德國天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家。開普勒是十七世紀(jì)科學(xué)革命的關(guān)鍵人物。他最為人知的成就為開普勒定律(正是涂鴉設(shè)計(jì)所呈現(xiàn)的),這是稍后天文學(xué)家根據(jù)他的著作《新天文學(xué)》、《世界的和諧》、《哥白尼天文學(xué)概要》萃取而成的三條定律。這些杰作對(duì)艾薩克·牛頓影響極大,啟發(fā)牛頓后來想出牛頓萬有引力定律。

塞爾維亞數(shù)學(xué)家米哈伊洛·佩特羅維奇·阿拉斯誕辰

米哈伊洛·佩特羅維奇·阿拉斯(塞爾維亞西里爾文:Михаило Петрови? Алас,拉丁化:Mihailo Petrovi? Alas,1868年5月6日-1943年6月8日),塞爾維亞數(shù)學(xué)家和發(fā)明家,貝爾格萊德大學(xué)特聘教授。

紀(jì)念計(jì)算機(jī)科學(xué)之父阿蘭·圖靈誕辰100周年

艾倫·麥席森·圖靈(英語:Alan Mathison Turing;1912年6月23日-1954年6月7日),英國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家,他被視為計(jì)算機(jī)科學(xué)之父、人工智能之父。如果沒有圖靈,世人到今天或許還不知道計(jì)算機(jī)為何物。

谷歌涂鴉就是為了紀(jì)念計(jì)算機(jī)科學(xué)之父阿蘭·圖靈誕辰100周年,涂鴉中展示了阿蘭·圖靈提出的抽象計(jì)算模型──圖靈機(jī)(Turing Machine)。一條紙帶被分成多個(gè)小格,可以用鼠標(biāo)操作模擬修改格子里值。

紀(jì)念費(fèi)馬誕辰410周年

皮耶·德·費(fèi)瑪(Pierre de Fermat,1601年8月17日—1665年1月12日)法國著名數(shù)學(xué)家,被譽(yù)為“業(yè)余數(shù)學(xué)家之王”。他——法國圖盧茲最高法院(Parlement of Toulouse)的一名律師和一位極有天賦的業(yè)余數(shù)學(xué)家——在微積分、概率論、幾何學(xué)和數(shù)論等領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn),但是他最廣為人所知的就是他寫在一本算術(shù)書的頁邊處的一條簡短筆記。

而Google涂鴉所展示的正是這個(gè)猜想。只是將它寫在一塊黑板上,而不是頁邊,是為了彌補(bǔ)空間太小而寫不下的遺憾嗎?

費(fèi)瑪大定理:n>2是整數(shù),則方程x^n+y^n=z^n沒有滿足xyz≠0的整數(shù)解。這個(gè)是不定方程,它已經(jīng)由英國數(shù)學(xué)家懷爾斯證明了(1995年),證明的過程是相當(dāng)艱深的。

紀(jì)念知名數(shù)學(xué)家華羅庚誕辰101周年。

1+1=?Google首頁涂鴉是一位慈祥的老人邊品茗邊思考數(shù)學(xué)問題,這正是華羅庚。華羅庚(1910.11.12—1985.6.12.)世界著名數(shù)學(xué)家,是中國解析數(shù)論、矩陣幾何學(xué)、典型群、自安函數(shù)論等多方面研究的創(chuàng)始人和開拓者。1910年11月12日出生于中國江蘇金壇縣,1985年6月12日病逝于日本東京。國際上以華氏命名的數(shù)學(xué)科研成果就有“華氏定理”、“懷依—華不等式”、“華氏不等式”、“普勞威爾—加當(dāng)華定理”、“華氏算子”、“華—王方法”等。

紀(jì)念商用電腦程序語言COBOL之母葛麗絲·霍普(Grace Hopper)107歲誕辰。

葛麗絲·穆雷·霍普(Grace Murray Hopper,1906年12月9日-1992年1月1日)是世界最早一批的程序員之一,也是最早的女性程序員之一。她創(chuàng)造了現(xiàn)代第一個(gè)編譯器A-0 系統(tǒng),以及商用電腦編程語言“COBOL”,被譽(yù)為COBOL之母?;羝帐怯?jì)算機(jī)時(shí)代公認(rèn)的偉大先驅(qū)之一,被譽(yù)為Cobol計(jì)算機(jī)語言之母,還被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)軟件第一夫人”。

Abū al-Wafā? al‐Būzjānī's Birthday 阿布·瓦法誕辰1075周年

阿布·瓦法(約940-06-10~997/998)中世紀(jì)阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家、天文學(xué)家。阿布·瓦法在數(shù)學(xué)方面的重要成就是在三角學(xué)方面,這些成就集中在他所著《天文全書》之中,此書與托勒玫所著《天文學(xué)大成》極相類似。書中有關(guān)于正弦的半角公式、倍角公式,并且給出了正弦加法定理的一種新的證明;與巴塔尼同時(shí)引入正切和余切的定義并由他自己引入了正割和余割的概念;給出了間隔為15'的正切函數(shù)表,還用新的方法給出了間隔為15'的正弦函數(shù)表;計(jì)算0.5度的正弦值精確到12位小數(shù);關(guān)于球面三角法,他給出了任意三角形的正弦定理的新證法。

納西爾.艾德?。畧D西誕辰

納西爾.艾德?。畧D西(Nasir al-Din al-Tusi)(1201-1274)阿拉伯學(xué)者,生于伊朗的圖西,曾就學(xué)于當(dāng)時(shí)著名學(xué)者伊本.尤尼斯。先後到過圖西、巴格達(dá)、庫赫斯坦等地,后來定居馬拉格。納西爾.艾德丁是阿拉伯的一位百科全書式學(xué)者,著有天文、三角、幾何等多方面的著作。他所著的《論四邊形》一書在三角學(xué)發(fā)展上享有特殊重要的地位,書中包含解球面直角三角形的六條基本公式,并指出用現(xiàn)今所謂的極三角形來解更一般的三角形的方法。

Srinivasa Ramanujan's Birthday 拉馬努金誕辰125周年

斯里尼瓦瑟·拉馬努金(泰米爾文:????????? ????????? ????????,拉丁化:Srinivasa Ramanujan,1887.12.22-1920.4.26),印度歷史上最著名的數(shù)學(xué)家之一。沒受過正規(guī)的高等數(shù)學(xué)教育,沉迷數(shù)論,尤愛牽涉π、質(zhì)數(shù)等數(shù)學(xué)常數(shù)的求和公式,以及整數(shù)分拆。慣以直覺(或者是跳步)導(dǎo)出公式,不喜作證明(事后往往證明他是對(duì)的)。他留下的那些沒有證明的公式,引發(fā)了后來的大量研究。1997年,《拉馬努金期刊》(Ramanujan Journal)創(chuàng)刊,用以發(fā)表有關(guān)“受到拉馬努金影響的數(shù)學(xué)領(lǐng)域”的研究論文。

Abū Ray?ān al-Bīrūnī's Birthday 比魯尼誕辰1039周年

比魯尼(波斯語:???????? ???? ?? ???? ??????)是波斯著名科學(xué)家、史學(xué)家、哲學(xué)家。本名艾布·萊哈尼·穆罕默德·本·艾哈邁德·比魯尼。青年時(shí)曾到朱爾占師從艾布·納斯?fàn)枴ぢK爾等著名學(xué)者。他博覽群書,廣交學(xué)者,學(xué)識(shí)淵博,富有創(chuàng)造性,對(duì)史學(xué)、地理、天文、數(shù)學(xué)和醫(yī)學(xué)均有很深的造詣。比魯尼被后世學(xué)者譽(yù)為“百科式的學(xué)者”在伊朗科學(xué)文化史上享有崇高的聲譽(yù)。他第一個(gè)建立了三角學(xué),這門學(xué)科在后來逐漸發(fā)展成為數(shù)學(xué)的一個(gè)分支。

Omar Khayyám's Birthday 歐瑪爾·海亞姆誕辰964周年

詩人數(shù)學(xué)家歐瑪爾·海亞姆(Omar Khayyám,1048.5.18-1122.12.4),波斯詩人、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。于1070年寫下《代數(shù)學(xué)》,闡釋了代數(shù)的原理,令波斯數(shù)學(xué)后來傳至歐洲,最大的成就是用圓錐曲線解三次方程,正是google 涂鴉中所反映的。

英國數(shù)學(xué)家和建筑師ChristopherWren誕辰 
 

ChristopherWren(1632 - 1723) 英國數(shù)學(xué)家和建筑師是因薩維爾在牛津天文學(xué)教授。圣保羅大教堂正由 Christopher Wren 爵士設(shè)計(jì),并于1675年至1711年建成。大教堂建成后12年,81歲的Wren 爵士與世長辭,他被安葬在他的杰作——大教堂的唱詩臺(tái)下,墓志銘上寫道:如果你想看紀(jì)念碑,那就看看四周吧!

喬治·布爾誕辰 200 周年

喬治·布爾(George Boole,1815.11.2~1864),1815年11月2日生于英格蘭的林肯。 19世紀(jì)最重要的數(shù)學(xué)家之一,出版了《邏輯的數(shù)學(xué)分析》 ,這是它對(duì)符號(hào)邏輯諸多貢獻(xiàn)中的第一次。1854年,他出版了《思維規(guī)律的研究》 ,這是他最著名的著作。在這本書中布爾介紹了現(xiàn)在以他的名字命名的布爾代數(shù)。

德國女性數(shù)學(xué)家Emmy Noether 133歲冥誕

歷史上最偉大的德國女?dāng)?shù)學(xué)家諾特(EmmyNoether,1882.3.23-1935.4.14)誕辰紀(jì)念日。愛因斯坦曾高度評(píng)價(jià)諾特的工作,稱贊她是“自婦女接受高等教育以來最杰出的富有創(chuàng)造性的數(shù)學(xué)天才”。愛因斯坦指出,憑借諾特所發(fā)現(xiàn)的方法,“純粹數(shù)學(xué)成了邏輯思想的詩篇”。

她徹底改變了環(huán),域和代數(shù)的理論。在物理學(xué)方面,諾特定理解釋了對(duì)稱性和守恒定律之間的根本聯(lián)系。

法國數(shù)學(xué)家朱麗亞(Gaston Maurice Julia)誕辰111周年

Julia分形方程集發(fā)明人法國數(shù)學(xué)家Gaston Julia (3 February 1893 – 19 March 1978),他發(fā)現(xiàn)了在數(shù)論中有名的julia序列,就是在這個(gè)google LOGO上面看到的數(shù)學(xué)公式。通過這個(gè)數(shù)學(xué)公式可以在解析幾何上實(shí)現(xiàn)很多不規(guī)則邊的圖形。學(xué)名叫作分形。

祖沖之誕辰1580周年

祖沖之一生鉆研自然科學(xué),其主要貢獻(xiàn)在數(shù)學(xué)、天文歷法和機(jī)械制造三方面。他在劉徽開創(chuàng)的探索圓周率的精確方法的基礎(chǔ)上,首次將“圓周率”精算到小數(shù)第七位,即在3.1415926和3.1415927之間,他提出的“祖率”對(duì)數(shù)學(xué)的研究有重大貢獻(xiàn)。直到16世紀(jì),阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家阿爾·卡西才打破了這一紀(jì)錄。由他撰寫的《大明歷》是當(dāng)時(shí)最科學(xué)最進(jìn)步的歷法,對(duì)后世的天文研究提供了正確的方法。其主要著作有《安邊論》《綴術(shù)》《述異記》《歷議》等。

印度數(shù)學(xué)女巫

這個(gè)涂鴉設(shè)計(jì)是紀(jì)念“印度數(shù)學(xué)女巫”夏琨塔拉·戴維84周年誕辰。夏琨塔拉·戴維(Shakuntala Devi,1929.11.4-2013.4.21),曾是神童和著名心算家,有“人腦計(jì)算機(jī)”的美稱。她曾現(xiàn)場展示:在28秒內(nèi)計(jì)算出兩個(gè)任意13位數(shù)的乘積。

土耳其數(shù)學(xué)家Cahit Arf

賈希特·阿夫Cahit Arf(1910.10.11——1997.12.26)土耳其數(shù)學(xué)家。曾任土耳其數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)主席。研究過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、分叉理論、Arf半群、Arf環(huán)等。

Chen Jingrun's Birthday 陳景潤誕辰76周年

數(shù)學(xué)家陳景潤(1933.5.22~1996.3.19)誕辰。1966年發(fā)表《表達(dá)偶數(shù)為一個(gè)素?cái)?shù)及一個(gè)不超過兩個(gè)素?cái)?shù)的乘積之和》(簡稱“1+2”),成為“哥德巴赫猜想”研究上的里程碑。安德烈·韋伊曾說:陳景潤先生做的每一項(xiàng)工作,都好像是在喜馬拉雅山山巔上行走,危險(xiǎn),但是一旦成功,必定影響世人。

特殊日子創(chuàng)意涂鴉

2016 年閏年(2016年2月29日)

09/09/09 09:09:09

圓周率日:2010年π日(3月14日)

最后,讓我們?cè)谶@個(gè)魔方涂鴉( 2014年5月19日谷歌涂鴉以一組模仿動(dòng)畫來紀(jì)念魔方發(fā)明40周年)中結(jié)束這次google涂鴉之旅吧!

來源:中科院


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7年前
所以谷歌退出中國市場真是可惜。每天logo的變化都是一篇文章,相比之下baidu每天logo的設(shè)計(jì)太流于形式了
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