5月26日下午,中大科教中心三小時的研習。
主講人是台大化學系金必耀教授。
今天這個研習要動手實作,用串珠來模擬化學鍵結。
以下是教授帶來的模型。
這個也是。
還有長得很像甜甜圈的這個。
除了圖二編成三股螺旋的似乎是膠原纖維分子之外,其他兩張圖到底在編什麼,我承認實在搞不太清楚,只能大概知道是碳原子組合起來的中空結構。
同樣搞不清楚老師在串什麼的幾張美圖秀秀:
圖一
圖二
這些模型真的很漂亮,聽說這種長長亮晶晶的中空細圓柱,是捷克做的。
「這個網站」是金必耀老師的,有興趣的看倌可以參考,裡面有好多好漂亮的串珠模型。
串珠是我從未涉獵的領域,我看到的串珠作品大部分是公仔、珠花、珠鍊之類的東西,我家向來沒有擺設,本人也不喜歡脖子上吊得叮叮咚咚,所以也從不曾想要費心思學做這些不是很實用的東西。
但許多考古學者,會在古墓或其他文化遺跡裡找珠珠。珠珠很漂亮,但不能吃不能用,精美的珠珠代表該文化發展的精緻度,以及社會進展到什麼地步。看原住民五彩繽紛的珠飾就知道了啊,人類一定是豐衣足食到一定程度才有餘力想到「漂亮」這件事嘛!
原以為是化學方面的研習,沒想到金教授一開講,我就發現自己成了誤入數學叢林的小白兔。外國人流傳”math monday,science friday",對許多人而言,數學真的跟monday blue劃等號無誤。
不是串珠和化學鍵結嗎?怎麼數學又出現了啊?
數學表示:「哇洗阿木木木木木~」
是啦,數學是科學之母,人生無處不科學,所以人生無處不數學。
清朝康熙時代有位數學家梅文鼎,所著「幾何補編」書中提及:
「壬申(一六九二)春月,偶見館童屈篾為燈,詫其為有法之形。夾註:『其製以六圈成一燈,每圈勻為六折,並周天六十度之通弦,故知其為有法之形,而可以求其比例.....」
數學真的無所不在對吧?小孩用細竹篾編個竹燈籠,這裡面也有數學喔!在我的理解是平面幾何圖形有規律地組合成一個立體。
一般人看看而已,數學家就想算出比例。
連江戶時代的日本武士沒事做也算數學。
愛學網「這裡」有個解說很詳盡的影片可以看。
簡單說,日本人在寺廟祈願,會用一塊木板在正面畫馬奉獻給神明,背面就寫自己的願望,後來有些數學家,就在木板正面寫算數題,一樣是奉獻給神明,這種木板就叫「奉納算額」。有人出題,就有人解題,一時蔚為風潮。
奉獻算術題給神明?
有人獻馬,有人獻鮮花素果,有人大魚大肉,有人罐頭餅乾,總之是把自己最喜歡的東西獻給神明表示誠意,那有人就特愛幾何數學題,拿這個奉獻也是說得過去啦!
有的算額上只出一題。
有的算額上有很多題。
以「奉納算額」關鍵字查圖片,不得不承認,數學真有其美感存在。難怪會有個會議叫做「國際數學藝術會議」。
還有部日本電影「天地明察」也講到武士去廟前解數學題這件事。
無法嵌入影片,貼聯結於此:「天地明察」
配樂原來是久石讓的作品啊!
我個人以為,與其在電腦上看,不如買或租真的書來看,一面看一面喝茶吃零食,或是躺在床上看,這樣好像比較過癮。
「算法助術」這本書裡收集了很多當時的數學幾何題。
「數學道場」誒,算數學是很神聖的事喔!話說只要不是壞事,任何事把它當一回事來認真探索,都可以從裡面得到「道」吧!
江戶時代武士們這個嗜好還真不錯,不打仗沒事做就進道場算算數學題。
開卷有益。
老師也模擬奉納算額出了幾題。
這種相接相切的幾何問題,西方人也沒缺席,例如牛頓著名的"kissing number problem"。
Kissing problem?在我看來這個問題一點都不浪漫,牛頓想吻的不是愛人啊,他想的是一個圓在一維,二維,三維,最多可以接(kissing)幾個圓。
來,這個問題請看「維基百科kissing number problem」,圖示很清楚,文末還有數學運算證明到底可以吻幾個。有意追求宇宙真理的看倌請繼續吻研究,這些符號和數字不是我愛吻看的東西,恕不奉陪了。
只能說,這些天才、先知的「kissing」都獻給宇宙真理了,凡人如我真無法想像。
好了,來來來,球拿出來開始親,下圖是每個人都要完成的第一個作品,30個木頭珠珠串起來的正十二面體,裡面放個大球剛好相切。
看你想親幾個,只要中間大球面積夠大。這個乒乓球目前親了30個小球。
它也是個日本武士的一個算額問題,如下圖:
我把串好的大球親小球成品給學生看,叫他們算看看「一個大球,剛好外面被30個小球包圍,試算大小球的半徑比。」沒想到會考完已二週,本班還真有人願意很仔細地思考運算,這太感人了啊,淚~~~~~
下圖是金教授製作的說明書,裡面有串珠的方法以及上題的解,感謝老師同意我拍照公開。
串珠講義二,一樣是30球,這個日本人的圖比較大,也可以參考。
30個小球串起來是一個正十二面體。
我可以再靠近一點看你.....
這木珠子紋路很漂亮,還有很好聞的木頭的香氣。據說一包30顆成本破百元。
紅色細繩是有彈性的,串好了外面的小球,再把乒乓球塞進去讓它們大家一直親到天荒地老。
下圖是其他學員串完第一個作品後,努力要完成的第二個目標。
這個結構可以轉動形變成別的結構。這些有經驗的學員們串了很久,到下課前也沒有人全部完成,看起來並不容易。金教授說,他把做法寫在科學月刊裡,是去年的文章。
我做完第一個想要挑戰第二個時,材料已發完,所以它與我無緣,我只好拿了巴克球的材料包。
此為本人手串巴克球。我能看說明書自己做出來,各位一定也可以。
藍色處代表雙鍵的位置。
碳60說明書。
若是要教學生做,為了省錢,不用去買美麗的珠子,用吸管也行。
不過吸管製品時間久了沾上灰塵褪了色我就想丟掉,用美麗珠珠串的我會當寶貝收藏著^_^
本次研習的成果:碳60和碳20合影。
專注串珠,手忙著,心忙著,在動中反而能靜,靜下來沒有雜念的感覺真好啊!
果然動靜相生。
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