天到底有多高

 在上古时代,人类还处于“愚昧无知”的状态。但是,当他们仰望天空,也会有无限的遐思迩想,经常有人提出这样的问题:天有多高呢? 传说,天和地原先是混混沌沌成一团,像个大鸡蛋。后来从鸡蛋是降生出一个盘古,鸡蛋随之破裂,一些轻而清的东西,冉冉上升变为青天, 一些重而浊的东西沉降下来成为大地。天地分开后,盘古怕它们还会合拢,就头顶青天,脚踏大地。这样,“天日高一丈,地日厚一丈,盘古一日长一丈,如此万八千岁⋯⋯”这个顶天立地的盘古有多高,天也就多高了。这毕竟只是一个神话故事。人们还是想弄清楚,天到底有多高?在公元前 12 世纪,周朝政治家姬旦(周公)首先考虑到确定“天高” 的问题。他把一个叫商高的学者叫来问:“听说您的数学造诣很深,请您谈谈古代伏羲是怎样确定天球的度数的?他既没有台阶可以走上天庭,也没有办法用尺子量测大地。那末,怎么知道天高地广的数呢?这就是数学历史上有名的“周公问数”。而商高也确实是个有学问的人。他回答说:一切数理的基础就是圆和方。而圆又可以从方转化而来。方形则可以用“矩”来获得。这时的商高已经知道了直角三角形中的三条边的关系,即“勾三、股四、弦五”。这比西方人发现这条定理早了 600 年。商高利用“勾股定理”,来测量“天”的高度。他让人在地上竖立两根杆子( AB 和 CD),它们长短相等( h)。量出它们之间的距离( d)。当太阳照到杆子上时,量出它们各自投在地上的影长(BE、DF)。然后在第二根杆子( CD)的影子上取与 BE 相等的一段 DT,作上记号,并量出 TF 之间的距离( a)。如果这时将 TF 一直延长到与太阳齐高,形成 G、H 高点,那么,GHTF 就是一个矩形。再在与杆子同高处取两点 I、J,使它们的连线与 a 相等,这样,GHIJ 也成为一个矩形。经过证明,GHIJ 的面积与 ABCD 的面积相等。这样,知道了 a、d、h 的值。就容易求出 HI 的值,HI 值加上杆长 h,就是太阳到地面的高度了。商高的方法实在是一项了不起的发明。虽然由于大地是不平的同时两杆高度与两杆之间的距离对于日高来说,相对地是非常小的。因而测量的结果误差会很大,测得的日高是不准确的。但这种方法却可以用来测量高耸景物的高度和距离。古人称它为“望远起高之术”。 

你知道最古老的数学书是什么吗
 世界上现存的最古老的数学书,要算是距今四千年前出现在古埃及的数学文献《兰德纸草》了。“纸草”是尼罗河三角洲出产的一种水生植物,形状像芦苇,晒干剖开摊平后,可以当纸写字,古埃及的文献主要写在这种草上。由于英国考......
模糊数学真模糊吗
 数学是研究物质运动变化的数量关系和空间形式的一门学科。在各种运动变化中抽象出数量关系和空间形式加以研究,为各门学科的研究提供有力的数据,为其发展起到了重大的推动作用。然而,现代数学研究的数量关系和空间形式都是......
什么是最小数原理
 最小数原理是一个极为简单、重要而又被人们忽视的原理。一班学生,必有身高最矮的学生。一筐苹果,必有最小的苹果。这个事实如此的明显,甚至是简单到了不必一提的地步。其实,这就是最小数原理的具体例子。最小数原理:设 N......
圆周率是怎样计算的
 祖冲之是我国古代一位伟大的数学家、天文学家和物理学家,他有许多卓越的贡献,其中之一就是计算出了圆周率。圆周率就是圆周的长度和直径的长度之比。这是一个无限不循环小数,也就是说它是个没完没了的小数,各位数字的变化......
你知道黄金分割率的奥秘吗
 在公元 400 年前,古希腊数学家攸多克萨斯在研究五角星的性质时发现:如果把一条线段成两段,使长线段与短线段之比等于全线段与长线段之比,那么这种分法具备许多特殊的性质。这种分割后来被人们称为“黄金分割”,而 0.618 ......
你知道三角学的主要奠基人是谁吗
 学过平面几何的人,都知道“圆内接四边形对角线之积等于两对边乘积之和”,它称为托勒米定律。托勒米(公元 85~165)是古希腊著名数学家和天文学家,约于公元150 年著书《大综合论》,该书共十三卷,第一卷主要介绍了三角学......
为什么锻炼能使肌肉发达?
一个人平时的肌肉活动强度小,需要的能量和血液循环也少。经常锻炼能使肌肉中的毛细血管大量开放,加快新陈代谢。肌肉从血液中得到丰富的营养物质,使肌肉纤维组织变粗,这时看上去人的肌肉就显得粗壮发达。......
为什么久坐久站脚会发麻?
一个人连续坐上几个小时,双脚会发胀。与久坐相比,长时间站立不动就更不行了,不消一两个小时,两只脚就发胀,时间再长些,足背还会肿起来。原来,人体内的水分含量极高,这些水分在体内不断流动,保证了血液循环及各种新陈代......
为什么奔跑时心脏会剧烈跳动?
一般人的心脏都能根据机体的需要而改变血液的输出量,需要量大时,血液在全身循环的速度大大加快。心脏是依靠什么力量使输出量增加的呢?主要是采取两种办法:一为加快心脏跳动;二为增强心脏的收缩力。当做跑步、登山等剧烈运动......
为什么男子会长胡子?
为什么男子会长胡子而女子不会呢?这与人体内性激素代谢有密切的关系。一般来说,青春期后的健康男性都会长胡子,最初柔软稀少,以后逐渐变得粗硬稠密。现代医学发现,这时候男子体内分泌出较多的雄性激素使毛发又黑又粗,胡子......
为什么碰伤的皮肤处会有乌青块?
乌内青块,是皮肤血管破裂引起皮下溢血的结果。皮肤里血管非常多,血管的特点是管腔细小而管壁薄。这些小血管是经不起外界压力的。如果跌一跤只是臀部着地,一般不会发生乌青块,因为臀部皮下脂肪多,缓冲作用大。如果小腿前面......
为什么人走路时手脚左右交错摆动?
人们走路之所以要手脚左右摆动,就是为了保持身体的平衡,走起路来也非常省力。看到运动员在跑道上飞奔时,他们的手脚快速地左右交替摆动,克服前进的阻力,速度才能加快;否则,他们手脚摆动成一顺,那是绝不可能取得好成绩的......
为什么人吸进氧气,呼出时变成了二氧化碳?
人体中有一个专门负责气体交换的器官,它就是肺脏。当氧气被鼻孔吸入便进入到气管。气管笔直向下,然后分为左右两根支气管,分别埋藏在左右两肺之中。支气管会不断地细分,产生无数极细微的分支,每一根细支气管末端都连接着几......
为什么有的肌肉不休息?
人体中有些肌肉是不能休息的,心肌就是这样的肌肉。心肌是最勤劳的肌肉。它从人类诞生的第一天起,就开始有节奏的跳动着,从不休息,永不停顿,直至死亡。如果按心脏每分钟跳动75次计算,一个人活到70岁,心肌大约要收缩扩......
为什么红细胞有免疫功能?
人体免疫系统能识别、排除细菌或病毒及自身衰老变性成分等“异己物质”,使人体维持稳定的生理平衡。免疫系统有细胞免疫和体液免疫两类。红细胞的免疫功能,既不同于两者,但又有联系。红细胞是血液中运输氧和二氧化碳的主要工......
为什么称白细胞为“人体卫士”?
人体内的白细胞是与疾病做斗争的“卫士”。有的白细胞能识别细菌等能引起疾病的微生物,并且提醒身体它正在遭受的侵害;有的白细胞则含有与疾病作斗争的化学物质;此外,还有一些白细胞能包围和杀死人体内的有害微生物。......