九章算术在2002

第59章 大雪的算术韵律(2008年冬)

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12月7日 雪砂的几何仪式

孙玺儿蹲在庭院积雪前,竹片插入雪层的脆响惊醒了檐下的麻雀。"爷爷您看,"她呵出的白气在零下10℃的空气中迅速凝结,"上层雪像粟米般松散,密度0.2g/cm3,中层压实后像陈米,密度0.45g/cm3,下层挨着冻土,硬得像石板,密度0.7g/cm3。"冻红的手指在雪层划出三条水平线,宛如在解读大地的算筹。

爷爷的竹扫帚悬在半空,竹丝上挂着的霜晶折射着晨光:"扫雪就扫雪,咋还整出剖面图了?你这丫头,脑瓜子里尽是《九章算术》的弯弯绕绕。"

"当然得算!"孙玺儿展开冻得发脆的宣纸,上面用炭笔绘着雪层应力分析图,主道被分解成中间40厘米、两侧各20厘米的条带,每条扫雪轨迹都标注着60度偏转角度:"分三次扫雪就像《九章算术》里分鹿肉,要按肥瘦衰分。第一次扫出45度导雪坡,第二次扩大到60度,第三次修边——这样雪堆就不会像去年那样滑进菜畦了。爷爷您想,要是不分层扫,雪压实了可比石板还硬,开春菜苗都拱不出土。"

"哟,照你这么说,俺这把老骨头还得听你的'衰分术'指挥?"爷爷笑着摇头,竹扫帚却顺着她画的线扫下去,"那按你说的,这第一扫该先扫中间?"

"对!就像解方田题,先算中间再算两边!"

周冬冬翻墙时"扑通"栽进雪堆,怀里用雪砂裹着的冻柿子滚到孙玺儿脚边,表面凝结的冰晶像撒了把碎钻。"孙玺儿!俺娘说雪砂能给柿子穿'冰晶铠甲'!你瞧这冰壳,比你作业本上的多面体还亮堂!"他抖落帽子里的雪粒,睫毛上挂着的霜花让眼睛显得格外明亮。

陈大壮立刻扑过来咬了一口,却"嗷"地蹦起来,冰晶在门牙间粘成微型冰桥,说话漏风如同含着算珠:"哎哟喂!这铠甲比俺爹的犁头还结实!快用你的'热传导实验'救俺,不然俺门牙要变成冰雕啦!"

孙玺儿强忍着笑,将焐热的铜秤贴在他嘴上:"铜的导热系数401W/m·K,体温36.5℃,预计28.7秒融化——陈大壮你别动,再晃冰桥该戳破嘴了!"

"俺偏要动!"陈大壮故意摇头,冰壳在铜秤热敷下逐渐软化,"啪"的一声坠地,他吐着舌头检视门牙:"嘿!霜晶咋粘成雪花样了?孙玺儿你看,像不像你画的科赫曲线?"

"可不就是!"孙玺儿掏出放大镜,"每个霜晶都是六方晶系,跟雪花一个模子刻出来的。"

午后的晒场变成了露天数学实验室。孙玺儿用烧火棍在雪地上画出三维坐标系,x轴标着质数,y轴标着平方数,z轴垂直指向铅灰色的天空。"单脚跳质数轴时,重心偏移不能超过15度,"她用树枝敲击冻硬的雪面,"双脚踩平方轴要计算惯性矩,混沌格嘛..."

话未说完,陈大壮已单脚跳进标着"11"的格子,像只摇摇晃晃的企鹅:"少啰嗦!快出粟米题!俺能边转边算,比周冬冬掰手指头还快!"

"吹牛!"周冬冬在旁撇嘴,"有本事你转着算出答案!"

"今有粟七斗五升,舂为米五斗,问损米几何?"孙玺儿话音刚落,陈大壮已开始单脚转圈。

"七斗五升...五斗...损米率..."陈大壮转得头晕眼花,突然踉跄着撞向雪人,"啊!算出来了!33.333%!7.5斗减5斗得2.5斗,2.5除以7.5等于三分之一!"

"精确到千分位都对!"孙玺儿鼓掌,"可你撞塌了雪人..."

"瞧这雪块落得才叫妙!"陈大壮望着散落的雪块,突然忘了摔跤的疼,"中间高、两边低,跟李老师画的钟形曲线一个样!"

周冬冬蹲在弧线两端数雪块,树枝在雪地上标记出均值和标准差:"左边18块,右边17块,真的对称!孙玺儿快量量,是不是你说的'正态分布'?"

"用卷尺测测均值在第5块雪处,标准差±2块,"孙玺儿展开卷尺,刻度在雪光中微微颤动,"陈大壮你这一撞,倒撞出个中心极限定理的活教材!"

"那俺这算不算'破坏有功'?"陈大壮揉着屁股傻笑,"下次数学考试,俺就用撞雪人的法子算题!"

12月8日 冰晶的对称密码

清晨,教室窗台上的积雪被阳光镀上金边。李老师的教鞭指向黑板上的雪花素描,粉笔灰落在讲台上,宛如微型雪景:"为什么雪花都是六角形?有没有同学能从《九章算术》里找原理?"

"因为水分子在六方晶系里结晶,就像方田术里的正六边形!"孙玺儿举起奶奶的顶针,窗雪的冰晶透过镀铬金属,在黑板上投射出不断分形的科赫雪花图案,每条主枝与分枝夹角精确到120度,次级分枝再以60度角生长,"您看这分形结构,和《九章·商功》里的堆垛术一个道理,每一层都按规律生长!"

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