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本期主题:折纸与数学
折纸可能是你对儿时的一份美好回忆,但实际上它不仅是一种艺术,还是一种科学。折纸的过程是充满了创新思维的过程,是从平面到立体,从具象到抽象的过程。折纸能培养一个人的观察力和想象力,给人方向感,让人在纵横交错的折痕间游走而不迷失方向。用一张小小的纸片,通过折叠活动,探讨其中的数学原理与规律。来吧,我们了解一下折叠的折纸吧。折纸中的艺术折纸(Origami)是一种传统的艺术,在一张普通的正方形纸上通过折叠几乎可以形成任何形状。20世纪的日本折纸艺术家吉泽章被认为是现代折纸艺术的鼻祖。他一生发明出超过五万种新的这只图样,更重要的是,他建立了描述折纸技术的标准语言,至今仍旧为全世界所通用。关于折纸的起源,众说纷纭,莫衷一是。有人认为它起源于纸的故乡中国,盛唐时期折纸艺术已在中国流行起来。同时,中国也是较早将折纸纳入教育体系的国家。清代光绪末年,由学部编纂的《初等小学手工授课书》中就包括折纸的内容。而现代折纸则通常被认为源于日本,折纸的英文origami即来源于日文折纸的罗马拼音,而origamics一词的出现,则标志着折纸数理学的形成。
折纸+数学=?随着理论和技术的发展,折纸--曾经的游戏已经逐渐成为一门学科,被广泛应用于生活中,例如卫星帆板、心脏支架、防弹盾牌等。人们开始掌握越来越多的折纸技巧,而在很多折纸技巧的背后,正是数学在发挥着作用。
折纸背后数学折纸数学是指对折纸艺术从数学的角度加以研究。比如,研究某个特定的纸模型的可展性(研究该模型是否可以摊平而无须把它弄破)以及使用折纸来解数学方程。
罗伯特·朗是最新折纸的先锋——运用数学与工程原理折出令人震撼的精致作品,不但漂亮而且有时非常实用。
他发明了汽车折叠安全气囊,解决了工程师们困扰已久的气囊过大问题。以折纸技术为原理,巨大的太阳能板成功为太空“送货上门”。他也通过研究折纸技术助攻生物学界,设计了一款细胞级机器探针。他还与医药公司合作,开发出一款能折叠进入心脏的手术机器人。“听起来不可思议,但是这些例子是最好的证明,把折纸玩儿到极致,也能用来可以救人”。曾经被视为小众而难啃的数学公式模型,在罗伯特的折纸作品中展现出惊艳四座的“数学之美”。尾言
“折纸这门传统手艺,正在全方位地散发着它的魅力和影响,我们还远远没有探索到它的边界。”
在这个领域里事实上还存在着大量未能解决的问题,它甚至构成了数学中一个特别的分支:折纸数学。所有从事这一领域的科学家几乎一开始都只是被折纸过程所蕴含的简单而纯粹的美所吸引,但是事实上,他们的工作开启了一个科学和工程学的宝库,没有人能够预料到这一切。
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编辑制作:林静潘姿旭
审核发布:日照林静名师工作室
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