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数学科普大师马丁加德纳
林 革
2010年5月22日是全美国乃至全世界的科普爱好者黯然神伤和扼腕叹息的日子,因为在那个星期六,一个睿智非凡充满奇思妙想的大脑停止了转动,一名在数学科普领域无可替代的伟人与世长辞,一位95岁的老人告别了他终生热爱的数学传播事业.他就是在美国家喻户晓、在世界享有盛誉的数学科普大师马丁·加德纳.
1914年10月21日,马丁·加德纳（Martin Gardner）出生于美国俄克拉荷马州的塔尔萨.母亲是一位幼儿教师,父亲是一位爱好魔术的地质学博士,在他的影响下加德纳很小就对魔术产生兴趣,并成为终身爱好.中学时代加德纳对几何学颇有兴致,热衷于各类数学游戏,这为他致力于用数学游戏传播数学埋下伏笔.在进入芝加哥大学之后,他又逐渐对科学和哲学产生浓厚兴趣,于1936年获得哲学学士学位.
大学期间,加德纳没有接受任何正式的高等数学教育.他曾自称数学水平极低,但也正由于这个短板,反倒成为他后来开辟数学游戏专栏的特长.因为他必须设法用简单方式诠释深奥内容,并用通俗易懂的情境呈现,显然这更贴近读者的理解水平,所以加德纳自嘲撰写数学科普文章最好是不太懂数学.
毕业后加德纳成为报刊记者,二战期间他为美国海军服役四年,主要从事文书工作.战后,他开始从事自由撰稿人和编辑的工作.1956年,一个偶然的事件改变了他的一生.当时由纽曼主编的四大卷《数学世界》成为英美的畅销书,高级科普杂志《科学美国人》的主编皮尔由此看到了数学科普的商机,决定创办“数学游戏”专栏.而此前曾给杂志写过几篇文章的加德纳给他留下深刻印象,皮尔当即邀请加德纳主持这个专栏.于是,加德纳跑到纽约,购买众多书籍潜心研究.此时的他似乎回到了命中注定的数学轨道,全部的热情和才智都情不自禁飞扬在数学传播的世界中,从此一发不可收拾.
在《科学美国人》杂志上撰稿的,一般都是各个科学、技术领域中的专家学者.即便如此,也很少有人能在这份期刊发表超过两篇以上的文章,唯一例外就是加德纳.他从1957年第一期开始,一直写到1981年,整整25个年头,几乎月月有文章,前后不下200余篇.他所主持的“数学游戏”专栏,也逐渐成为期刊的特色和标志产品.
加德纳语言诙谐,文笔生动,懂得把握读者的心理,其发表的数学科普文章,因生活性、灵活性、深刻性、独创性而被广泛流传.他创作的经典趣题之所以被人们津津乐道,原因在于这些趣题与传统的竞赛题截然不同,不仅雅俗共赏趣味盎然,一眼就能把人“抓”住,而且不需要特别的专业知识,使读者情不自禁跃跃欲试,并在探究过程中充分感受到极大乐趣,领略到数学与生活的相通碰撞.
更让人叹服的是,加德纳撰写的专栏文章尽管本身不含多少高深的理论,但内容几乎涉及数学的每一个分支,从最简单的算术、代数到高深的微积分、拓扑学、群论、图论、概率论等,在他的笔下都显得生动活泼、深入浅出,每个阶层的读者都可以各取所需.他的作品是如此的宽泛全面、精妙绝伦,不仅吸引了无数美国青少年进入神奇的数学殿堂,甚至让众多数学专业人士也为之着迷.世界许多一流数学家在谈到加德纳和他的作品时,对这位没有数学专业研究成果,也没有当过数学教授的科普大师敬重有加.
这个影响巨大的数学科普专栏一直延续了1/4个世纪,直到1981年才宣告结束,马丁·加德纳始终保持高昂充沛的创作热情.他所撰写的科普文章和其他著作,以“润物细无声”的方式对现代数学成就作了通俗的介绍,把这门被许多人认为深奥枯燥的学科,变成了生气勃勃的艺术,因此,在“开启民智”方面,他无疑是当代最伟大的楷模和先驱之一,被誉为“美国的国家财富”、“数学的传教士”和“数学游戏大王”也实至名归.
下面这几则趣题就出自马丁·加德纳之手,通过灵活变通、合理转换,很快甚至片刻之间就能巧妙确答,读者从中不难领会数学思维的精妙奇巧和暗含玄机.
【乒乓球比赛】米拉德乒乓球俱乐部的160名成员决定举办一次淘汰赛,那么要决出最后的一位冠军一共要进行多少场比赛呢?
【简洁解答】既然是淘汰赛,那么每进行一场比赛都会淘汰一名选手.而最后的冠军只有一位,那就意味着,要从160名成员淘汰159位,剩下的一位便是冠军.既然淘汰一名成员需要一场比赛,那么淘汰159位成员自然需要159场合比赛喽！
【往返的苍蝇】两个男孩各骑一辆自行车,从相距20英里的两个地方沿直线相向骑行.在他们起步的那一瞬间,一辆自行车车把上的一只苍蝇,开始向另一辆自行车径直飞去.它一到达另一辆自行车的车把,就立即转向往回飞行.这只苍蝇如此往返于两辆自行车的车把之间,直到两辆自行车相遇为止.如果每辆自行车都以每小时10英里的匀速前进,苍蝇以每小时15英里的匀速飞行,那么,苍蝇总共飞行了多少英里?
【简洁解答】因为每辆自行车运动的速度是每小时10英里,之后两辆车相遇走完20英里的距离,说明从开始到相遇,车所花的时间为20÷（10+10）等于1小时.而这正是苍蝇所用的时间,已知苍蝇飞行的速度是每小时15英里,因此在这1小时中苍蝇总共飞了15英里.
【追尾车距】鲍伯开车送海伦回家,一辆卡车正好行驶在他们的正前方.鲍伯突然想到了一个有趣的问题,于是他问海伦:假如前面的卡车以每小时65公里的速度匀速前进,而我们以每小时80公里的速度追赶它.假定现在我们和卡车距离有1500米,如果我们都不改变速度,那么必然会发生追尾事故.现在我来问问你,当我们只差一分钟就要撞上卡车时,两辆车之间的距离有多远?
【简洁解答】因为两车的速度差等于80-65等于15公里/小时等于250米/分钟,因此在差一分钟相撞时,两车之间的距离就是250米.由此看出,两车相距1500米是用来干扰思考的多余条件.
【少了1美元】有三人晚上到一家旅馆投宿,每人交了１０美元房费.后来,老板决定优惠叫伙计退回５美元,伙计心想５美元三人不好平分,就给每人退还了1美元,自己贪污了２美元.可他一盘算却越想越不对劲：每人实交９美元,合计２７美元,加上自己留下的２美元共计２９美元,可当初明明交了３０美元,怎么会少1美元呢？
【简洁解答】其实30美元是第一次交易,后来所交的9×3＝27美元是第二次交易,第二次交易意味着取消第一次交易.因此实际交易就是：三人实交２７美元,老板实收25美元、伙计留下2美元,仅此而已.
【谁讲真话】学生1：我们10个人中只有1人讲假话.学生2：我们10个人中只有2人讲假话.学生3：我们10个人中只有3人讲假话.学生4：我们10个人中只有4人讲假话.学生5：我们10个人中只有5人讲假话.学生6：我们10个人中只有6人讲假话.学生7：我们10个人中只有7人讲假话.学生8：我们10个人中只有8人讲假话.学生9：我们10个人中只有9人讲假话.学生10：我们10个人讲的全是假话.
请你判断这10个人中,究竟谁讲的是真话？
【巧妙解答】根据题意可发现,10个人所说的话各不相同,那么讲真话的只能有1人.如果学生1讲的这句话是真话,那么在剩下的九个人中还应有8人也讲真话,而这与其他任一种叙述是矛盾的,所以学生1讲真话的假设应予否定.同理,学生2、3、4、5……等人讲真话的可能性都被一一排除,只有学生9所说的话可以成立,所以他讲的是真话.
【水手分椰】5个水手带着1只猴子来到一座荒岛,见岛上有大量椰子,决定第二天平分.夜籁人静,一个水手偷偷起来拿走了一堆椰子,把剩下的椰子又平均分成5堆,结果多出一只椰子丢给猴子吃掉了,过了一会儿,另一个水手也偷偷起来,拿走了一堆椰子后,再把剩下的椰子平均分成5堆,结果还是多了一只,丢给猴子吃了.在这个夜晚,5个水手都依次偷偷如此操作,每次都多出一只椰子让猴子占了便宜.第二天一早,岛上依然平均堆放着5堆椰子.试问：原先的椰子最少要有多少只？
【巧妙解答】把这堆椰子添加4个,加上被猴子吃掉的1个椰子,则第一个水手来分时,恰好能分为5堆（每堆比原来多一个）.他操作后留下了4堆,这4堆比原来留下的4堆多4个椰子；
同样第二个水手来分时,由于现在留下的比原来留下的多出了4只,加上被猴子吃掉的1个椰子,所以又可以恰好分成5堆（每堆也比原来多一个）.操作后留下了4堆,这4堆比原来留下的4堆多4个椰子；
依此类推,每只猴子都可以把椰子分成5堆.这样最后一只猴子分椰时,可设椰子为5ｋ（ｋ为整数）个,它是第四只猴分剩下的4堆,这时1堆为5k÷4,则第四只猴子分椰时的椰子数为（5Ｋ÷4）×5等于25Ｋ÷4；
同样道理,25Ｋ÷4也是第三只猴子分剩下的4堆,这时1堆为(25Ｋ÷4) ÷4等于25Ｋ÷16,则第三只猴子分椰时的椰子数为（25Ｋ÷16）×5等于125Ｋ÷16；
类似地,第二只猴子分椰时的椰子数为(125Ｋ÷16）÷4×5等于625Ｋ÷64,第一只猴子分椰时的椰子数为（625Ｋ÷64）÷4×5等于3125k÷256.
这正是当初荒岛上的椰子数,因为椰子数为整数,所以K肯定是256的倍数.又要求椰子数最少,只能是k等于256,则这堆椰子至少有3125×1－4等于3121个（减去的4是当初添加的4个椰子）.
怎么样？是不是极为简洁且富有情趣和创造力！ 对于加德纳设计的众多引人入胜的科普佳作,同为科普大家的阿西莫夫情不自禁地赞叹：“马丁·加德纳是一位业余的超级魔术大师,但与他的一项看家本领相比,这实在不算什么.因为,任何数学题材到了他笔下,都能写成妙不可言,使人爱不释手的文章.”看了以上的趣题妙解,你是不是深有同感？
时至今日,加德纳虽已离世,但他留下的数十本脍炙人口的经典科普著作,足以说明他对数学科普的贡献.1982年8月4日,国际天文联合会小行星中心新命名了一批小行星,其中第2587号小行星被冠名“加德纳”.2007年夏季,《科学美国人》杂志破例刊出了长达8页、近二万字的专栏文章“趣味数学五十年”,以表达无数受益者对这位科普大师的尊重和崇敬.就其专业和贡献而言,很多人都为加德纳没有学术地位感到不平和惋惜,他的回答却是：在大学里他决定成为一个作家,这个决定他永远也不会感到后悔.结合加德纳的科普作品,这个意味深长的回答让人能认识到体现人生价值的真正意义.
数学科普论文范文结:
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