《大自然是个数学老师》梁进著/长江少年儿童出版社2020年5月版/48.80元
关键词 大自然 数学 科普
2020年5月，同济大学数学科学学院梁进教授的科普图书《大自然是个数学老师》在长江少年儿童出版社出版。如黑格尔所说，数学是上帝描述自然的符号。如果把《大自然是个数学老师》作为一个向导，我们不妨一起循着梁进教授展示的一幅幅精美图片，去欣赏大自然的美妙神奇。
《大自然是个数学老师》分为A篇和B篇。A篇是大自然展现给我们比较直接的数学因素，展示了大自然中直观的数学之美。B篇借助通俗的语言剥开自然之谜的坚硬外壳，运用基本的公式和原理，去探索大自然的奥秘，真实形象地还原了数学与自然的关系。
华罗庚先生说：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，生物之谜，日用之繁，无处不用数学。”简而言之，我们工作生活中许多事情都能用数学来描述。话虽如此，但要欣赏这些东西则需要一些门径。以斐波纳奇数为例，所表述的这个数列看起来是那样的简单好玩。例如，兔子的增长，轻而易举地就实现了“子孙满堂”，甚至在自然状态下，能增加得很神速，很快就能达到“张王李赵遍地刘”的水平。更有趣的是，这个数列还可被描画下来，形成一个美妙的曲线。更令人惊奇的是，如果读者了解斐波纳奇数列之后，再来看自然界中的花朵，好像花儿正是受到斐波纳奇数列的引导而去展现它们的魅力。
当然，大自然有时也是吝啬的。它会把美妙隐藏起来，如果想看出那隐藏起来的美，则要下一番功夫；或者，有些美妙的东西是要用数学公式来展现。《大自然是个数学老师》最精彩的三个小节是“光的折射和色散”“彩虹的角度”“万有引力与行星轨迹”。这里的自然充当“数学老师”是最称职的。比如，雨后初晴时的彩虹是阳光照射细小水滴而出现的一种自然现象。古往今来，文人墨客经常用诗词去描绘赞美它，如李白的“两水夹明镜，双桥落彩虹”等。近代科学的鼻祖牛顿利用三棱镜把白光分成了七种颜色。也正是由于牛顿对于光学的研究并用数学描述光学，开启了“光谱学”研究的先河。因此，读《大自然是个数学老师》之时要深入其中，多思考科学与艺术的关系，也许你能找到隐藏在书内的其他奥妙之处。
又如，在引力的发现过程中，胡克首先发现引力的大小和距离的平方成反比这一重要理论，并且把这一发现告诉了牛顿。牛顿和胡克因此产生了发明权的争执。最后，牛顿使天体运动与地面物体运动的规律统一起来，并用简洁的公式为天空立法。正如柯普宁说：“当数学家导出方程式和公式，如同看到雕像、美丽的风景，听到优美的曲调等一样而得到充分的快乐。”由此可见，用数学公式描述大自然的美妙，也是一种别样的享受，但需要我们用心去感悟。
难得可贵的是，《大自然是个数学老师》注重用数学思想方法阐述社会热点事件和自然灾害，在阐述中注重适时渗透德育的内容。比如，“大自然的生存许可证是择优”“生物世界的遗传奥秘”“大自然的和谐境界是生态平衡”“自然也有诡异残酷的一面”等内容很有教育意义。书中关于地震、海啸、火山喷发以及传染病的扩散的内容，更有助于理性看待人类与自然的关系。
很多人认为数学是枯燥乏味的。《大自然是个数学老师》这本科普图书充分展示了作者深厚的科学文化素养和化繁为简、深入浅出的表达功底。梁进教授用生动翔实的案例和充满诗情画意的文字，配上她亲自拍摄的精美图片，引导读者仔细观察大自然，透过纷繁复杂的现象，发现其中蕴藏的数学道理。
