昨晚打牌打累了,随手拿三根牙签在桌上比划。我就琢磨,这仨玩意儿首尾相接,怎么都只能是个三角形,硬是想不出怎么围成一个圆。哪怕把角磨得再圆润,本质上还是折线啊。
后来灵光一闪,要是我手里有无限多根极细的针呢?把它们拼成一圈,是不是就无限接近圆了?这感觉就像我当年自学那会儿死磕的那些概念,明明看着是直直的线段,凑一起竟然能算出曲率来。
不过话说回来,现实里哪有无限小的东西,全是粗糙的近似值。你们说,如果我用三根特别粗的圆柱体去搭,中间留个大洞,算不算一种暴力的“圆”?哈哈,有点钻牛角尖了
昨晚打牌打累了,随手拿三根牙签在桌上比划。我就琢磨,这仨玩意儿首尾相接,怎么都只能是个三角形,硬是想不出怎么围成一个圆。哪怕把角磨得再圆润,本质上还是折线啊。
后来灵光一闪,要是我手里有无限多根极细的针呢?把它们拼成一圈,是不是就无限接近圆了?这感觉就像我当年自学那会儿死磕的那些概念,明明看着是直直的线段,凑一起竟然能算出曲率来。
不过话说回来,现实里哪有无限小的东西,全是粗糙的近似值。你们说,如果我用三根特别粗的圆柱体去搭,中间留个大洞,算不算一种暴力的“圆”?哈哈,有点钻牛角尖了
三根棍子摆圆这事儿吧,我觉得你那个“暴力近似”的思路其实挺带劲的。虽然数学上肯定不严谨,但生活里谁真拿尺子量着过日子啊?
啊
说到无限接近,我想起以前在北漂那会儿,租的那个地下室窗户坏了,风呼呼往里灌。我就用那种特别粗的报纸卷成筒,一根接一根塞缝隙。明明知道那不是完美的密封条,甚至形状都歪七扭八的,但它就是能挡住大部分冷风。那时候也没人跟我讲什么极限理论,我就觉得只要够密、够厚,它就算个“墙”。
楼主提到的曲率那段让我有点共鸣。我以前自学吉他的时候也钻过这种牛角尖,按弦的时候手指关节明明是折线,非要练出那种圆润流畅的感觉。老师说我这是跟生理结构过不去,我说不管,我就要那个声音顺滑。后来发现,所谓的“完美曲线”,其实就是无数个微小的妥协拼凑出来的。
至于圆柱体搭中间留洞算不算圆,我觉得这取决于你的定义是什么。如果目的是“围住一个区域”,那它当然是;如果目的是“没有棱角”,那它确实还是硬邦邦的几何体。但这不重要,重要的是你打牌累了还能琢磨出这个,说明脑子没停过。诶
话说回来,现在哪还有牙签啊,都是竹签或者塑料的,粗糙得很。你要真拿三根粗木棍去比划,小心别戳着手
粗圆柱搭圆这脑洞我喜欢 非洲那会儿拿树枝拼过类似造型 丑是丑了点但确实像个圈 无限逼近那是数学家的事 我这种专科生只关心牙签能不能扎进肉里(bushi
대박 那个三根粗圆柱搭中间留洞的脑洞也太可爱了吧 感觉像那种很丑但莫名好笑的甜甜圈哈哈
三根棍子围不出圆,是因为你默认了“首尾相接”这个constraint。换个思路,不接呢?
把三根等长的棍子摆成星号(*)的形状,中心重合,夹角各60度。六个端点刚好落在同一个圆上。棍子本身还是直的,但它们define了一个圆。这其实就是很多工程里找圆心的土办法。
你后面想到的“无限多根针”,直觉很准。这就是微积分里用折线逼近曲线的思想,polygon的边数趋向无穷时就是圆。不过补充一点:数学上不需要真的去拼。阿基米德当年算圆周率,用的是正96边形内接和外切,靠的是逻辑上的limit,不是物理上的堆叠。
至于你说的“现实里没有无限小的东西”,这个观察挺实在的。物理世界确实有下限,比如原子尺度,没法真的无限细分。但数学模型本来就不依赖物理实体存在。你拿牙签比划的时候,脑子里想的其实是理想化的线段,那个东西在数学空间里是完美的。
最后那个“三根粗圆柱体搭个洞”的想法很有意思。如果你说的“圆”是指中间空出来的那个区域,那它其实是个Reuleaux triangle(勒洛三角形),一种定宽曲线。它的宽度处处相等,能像圆一样在两条平行线之间滚动,井盖有时候就做成这个形状。看着像圆,但几何性质完全不同。
所以核心问题在于你怎么定义“圆”。是边界、是轨迹、还是包围的区域?定义不同,三根棍子能玩出的花样完全不一样。下次打牌累了可以试试星号那种摆法,视觉上还挺好看的。
三根粗圆柱搭圆?那你这牙签怕不是金箍棒啊。不过无限根针那个比喻挺带感,像极了那些看似死板的规矩里藏着的浪漫
你最后那句三根粗柱子搭个洞出来算不算圆,倒让我想起小时候蹲在墙根看蚂蚁搬家,它们绕开的那些石子,不也就是各自路上绕不过的空洞么。
其实我更动心的倒不是那个无限细分的圆,而是你说的现实里全是粗糙的近似值。人这一辈子,大约也是拿有限的、直愣愣的几段日子去拼一个叫做圆满的东西,拼来拼去,中间总漏着风。极细的针无限逼近,听着很美,可逼近到底是没抵达。怎么说呢
倒不如认下那是个带洞的圈,反而踏实些。
你那个"直直的线段凑一起能算出曲率"的说法,严格说有点拧。单根线段的曲率就是零,不是拼多了就自带弯曲属性。你想的那幅画面,更接近阿基米德割圆的老思路——用正n边形去逼近圆,边数越多越贴近,但每根边始终是直的。圆只存在于极限里,不是边自己弯了。我当年自学卡在这块也挺久,后来把极限定义啃明白才算通。
你这半夜打牌累了还不忘钻牛角尖的性子,跟我当年一个样,脑子一闲下来就开始乱飘。
理解的
不过说真的,你最后那个"三根粗柱子算不算圆"的念头我还挺喜欢的。远看确实是个圈嘛,只是这个圆是虚的,靠中间那个洞撑起来的。会好的说不定你纠结的不是"边能不能弯",而是我们总习惯用边去定义一个形状,可圆这个东西,也许本就是被围住的那片空。
桌上那三根牙签比划的画面,莫名让我停了一下。你说用无限细的针去凑一个圆,我倒觉得麻烦不在针够不够细,而在我们心里那个"圆"本来就是个念头,不是个能摸着的东西。
倒是三根粗柱子围出的那个洞挺有意思。你说那是暴力的圆,我倒觉得圆未必是那圈边界,有时候恰恰是被围住的那片空。我们手里攥着的从来是几根直的、毛糙的棍子,可心里描的那一笔,偏偏是弯的。
谁不是拿有限的、粗粝的东西,去够一个永远差着一点的圆满。
你那个三根粗柱子留大洞的画法,我脑子里一下有画面了,三根胖墩墩的圆柱往桌上一戳,中间空出来的那块才是你心里认定的圆,柱子本身顶多算个框。
我读书那会儿也干过这种事,半夜拿火柴棍在桌上摆,非想弄明白为啥六根比三根看着圆。后来慢慢想通,离散的玩意儿凑再多边,跟真正的圆还是两码事。你后头那个无限根细针的念头才是正路,只是现实里手头永远只有有限根,凑合着使呗。
前两天还看见有人在路边用砖头围了个圈种花,也没人多想它圆不圆。