天才思維展露無疑,11歲愛因斯坦證明勾股定理,令人拍案叫絕!

2020-12-05 物理科普

這幾天,人教版八年級數學自讀課本裡的一篇神文引起了全網的熱議與質疑,原因是教材編輯竟然將愛因斯坦狹義相對論中的質能方程E=mc^2搬出來證明勾股定理了,並聲稱這是愛因斯坦的證明方法。有興趣的讀者可以參閱作者主頁上的相關文章,對那篇荒謬的教材文章有詳細的分析。

實際上愛因斯坦確實證明過勾股定理,但那是他在11歲時所完成的,真正的證明方法與質能方程毫無關係。看完證明全程後,我們會被11歲的愛因斯坦所表現出的天才的思維方式所深深震撼,相比於歐幾裡得給出的較為複雜的證明,愛因斯坦的方法簡直令人拍案叫絕,充分展現了他將複雜問題簡單化的理性思維。

愛因斯坦假設一個面積為S的直角三角形的斜邊為c,兩個直角邊分別為a、b,他為了找出最簡單的方式去證明勾股定理c^2=a^2+b^2,想到了相似三角形的方法。什麼是相似三角形呢?對於任意兩個三角形,如果它們的三個內角分別相等,那這兩個三角形就是相似三角形。

為將三角形S再分割出兩個與S相似的三角形,愛因斯坦從直角頂點出發,向斜邊c作了一條垂直線,這條線就分割出了兩個與S相似的三角形,它們的斜邊分別為a、b,面積可以記為Sa、Sb。

愛因斯坦想像,三角形S的面積S肯定小於以c為邊長的正方形,那麼S與這個正方形的面積c^2之間肯定有個縮小的比例,使得S=kc^2。由於分割出來的三角形Sa、Sb與S是相似三角形,因此它們的面積與分別以斜邊a、b為邊長的正方形的面積的比值同樣是k。因此有Sa= ka^2, Sb=kb^2。因為三角形S由Sa、 Sb組成,因此得到kc^2= ka^2+ kb^2,約掉相同的比例因子k,得到c^2=a^2+b^2。

愛因斯坦的理論中,大概只有光電效應與質能方程在高中會學到(但不包含推導過程),至於狹義相對論就必須到理工科的大學物理中才能學到,對於更艱深的廣義相對論,則必須是物理學相關專業的高年級本科生或研究生基礎年級才會學到。因此對於大部分人來說,只知道愛因斯坦是個超級天才,至於他的天才怎樣在科學理論中表現出來,是沒辦法去體驗的。

但從愛因斯坦對勾股定理令人拍案叫絕的證明過程中,所有人都可以欣賞到一個天才大腦裡的思維是多麼地優美、簡潔、高效!僅僅只用相似三角形的關係,就直接得到了勾股定理,用到的數學技巧只有對k的乘、除運算!看完了愛因斯坦如此優美簡潔的證明過程,你是否感受到了深深的震撼!

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  • 愛因斯坦證明勾股定理
    1949年,愛因斯坦在《周六文學評論》(Saturday Review of Literature)上發表了一篇文章,提到他12歲的時候證明了勾股定理。但是文中沒有提到具體的證明辦法,只說是利用了「三角形的相似性」。
  • 愛因斯坦用相對論證明勾股定理?光明日報:課本錯誤不可原諒
    愛因斯坦用相對論證明勾股定理?網友上傳的圖片顯示,人教版八年級下冊數學自讀課本的一節內容稱,勾股定理曾經引起愛因斯坦的濃厚興趣,「愛因斯坦用相對論來證明勾股定理」,並附上用愛因斯坦的質能方程(E=mc⊃2;)證明勾股定理的推算過程。稍有常識的人都應該知道,相對論和勾股定理兩者應該是風馬牛不相及的。
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    近日,有網友在網上發帖稱,人教版八年級下冊數學自讀課本中有關「愛因斯坦證明勾股定理」的內容疑似出現錯誤。教材不同於一般的書籍,它是依據課程標準編制的、系統反映學科內容的教學用書,是課程標準的具體化。正因如此,涉及教材的問題常常會引發輿論的高度關注。
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  • 知乎熱議:如何看待人教版教材用愛因斯坦相對論證明勾股定理?
    用愛因斯坦相對論證明勾股定理可謂玄學。網友紛紛痛批誤人子弟。教材編錯了!最近人教版數學八年級下冊自讀課本中的一段內容引發了重大爭議,簡直誤人子弟。課本中寫到愛因斯坦用相對論中的質能方程論證勾股定理,證明發表,震驚國際數學界,德國著名數學刊物「 Mathematische Annalen」 因此聘請愛因斯坦去做了多年主編。
  • 愛因斯坦用相對論證明勾股定理?
    本文轉自【南方加客戶端】;南方加客戶端6月18日消息,近日,有網友在網上發帖稱,人教版八年級下冊數學自讀課本中有關「愛因斯坦證明勾股定理」的內容疑似出現錯誤,此事引發網友關注,目前在社交平臺上發酵。網友上傳的課本圖片據網友上傳的圖片顯示,人教版八年級下冊數學自讀課本的一節內容稱,勾股定理曾經引起愛因斯坦的濃厚興趣,「愛因斯坦用相對論來證明勾股定理」,並附上用愛因斯坦的質能方程(E="mc"^2)證明勾股定理的推算過程。
  • 「從愛因斯坦質能關係式推出勾股定理」之荒謬
    愛因斯坦本人在11歲時還真地給出一個勾股定理的證明,於是想像力豐富的編者就杜撰了下面的故事:愛因斯坦證明過勾股定理還真是歷史事實,但那是他11歲時的天才萌發,離他發明相對論還有15年之久,談何以相對論證明勾股定理?一本著名的科學史著作《分形、混沌和指數律(Fractals, chaos, power laws)》,論述了勾股定理(西方稱之為畢達哥拉斯定理)的由來,其中介紹了愛因斯坦的證明。
  • 「從愛因斯坦質能關係式推出勾股定理」之荒謬
    愛因斯坦本人在11歲時還真地給出一個勾股定理的證明,於是想像力豐富的編者就杜撰了下面的故事:「2005年事愛因斯坦建立相對論100周年。 愛因斯坦在相對論中提出了一個著名的質能方程 E = mc2,其中E表示物質所含的所有能量,m 是物質的質量,c 是光速。這個質能方程是現代製造核武器、核電站的理論基礎。」
  • 數學教材出現「bug」,用相對論證明勾股定理,愛因斯坦也撓頭
    勾股定理是什麼,人人都學過,對數學語言表達式「a+b=c」也一定不陌生。在古代歷史上,東西方都有勾股定理的獨立提出,到現在,存在有好幾百種證明方法。可以說,勾股定理,是數學定理中證明方法最多的定理之一。人教版數學教材中的這一種證明方式,卻讓很多人都驚掉了下巴。
  • 短史記丨愛因斯坦用相對論證明勾股定理?釣魚文竟被教科書當真
    愛因斯坦在相對論中給出了一個著名的質能方程E=mc ,其中E表示物質所含的所有能量,m是物質的質量,c是光速。這個質能方程是現代製造核武器、核電站的理論基礎。據說,勾股定理也曾引起了這位著名物理學家的濃厚興趣,與大家不同的是,愛因斯坦是用相對論來證明勾股定理的。……愛因斯坦這個證明發表以後,震驚了國際數學界,大家發現原來相對論有這麼大的威力。
  • 愛因斯坦用相對論證明了勾股定理?事情的真相,並非那麼簡單......
    那麼話說回來,愛因斯坦究竟有沒有證明過勾股定理?根據 The NewYorker 在 2015 年刊發的一篇報導,1949 年,愛因斯坦在美國的一本文學雜誌《星期六評論》上發表文章,回憶了自己童年的兩個重大時刻。12 歲時,愛因斯坦得到了一本「關於歐幾裡得平面幾何的小冊子」,裡面所提到的畢達哥拉斯定理(也就是勾股定理)令他著迷。最終他證明了這一定理,並在文章中提到自己使用的是「三角形的相似性」。
  • 人教社教材烏龍:愛因斯坦用相對論證明勾股定理震驚數學界
    關注 哆嗒數學網 每天獲得更多數學趣文這兩天,一本書上對於一個定理的表述火了。這個定理便是著名的勾股定理。書中提到愛因斯坦用相對論證明勾股定理,還震驚了數學界。尤其那個震驚世界的描述,有著濃濃的「民科」味道。
  • 人教版數學教材:愛因斯坦和他的勾股定理?
    勾股定理,相信大家都很熟悉了,直角三角形兩條直角邊的平方和等於斜邊的平方,a⊃2;+ b⊃2; = c⊃2; 都要背爛了。可就在最近,人教版的教材中的「愛因斯坦對勾股定理的證明」驚現大烏龍——「利用相對論證明了勾股定理」。我們給大家還原一下大型翻車現場。槽點實在是太多了。
  • 人教版教材翻車引爆全網,E=mc^2竟拿來證明勾股定理了?
    原來在八年級下冊的數學自讀教材中,編輯在勾股定理的證明板塊,竟然把愛因斯坦狹義相對論中的質能方程E=mc^2搬了出來,用以證明勾股定理,並宣稱愛因斯坦當年發表了一篇用質能方程來證明勾股定理的論文,引起了國際數學界的轟動。初看到這個標題時,真要被這本教材的編輯所矇騙了,以為質能方程E=mc^2可能真與勾股定理有著深層次的某種聯繫,但是看完了整個證明過程,每個人都驚呆了!
  • 勾股定理的365種證明
    勾股定理是初等幾何的著名定理之一. 它的內容為「直角三角形兩直角邊上正方形面積之和等於斜邊上正方形的面積」. 即「如果直角三角形兩直角邊長度分別為a 和 b, 斜邊長度為 c, 那麼 a²+ b²= c²」.這個定理的內容簡潔優美, 證明方法也是五花八門, 各式各樣.
  • 勾股定理的證明1-1
    從今天起,我們來講勾股定理及其證明。
  • 明明中國人早發現了「勾股定理」,卻為什麼被認為西方人證明的?
    為什麼中國人比西方人很早,就知道了「勾三股四弦五」,但勾股定理作為定理卻被認為是由西方人證明的呢?主要原因就在於勾股定理的證明採用了科學的邏輯思維的方法,而這一點,中國古代的「科學家」、「數學家」是欠缺的。注意是證明勾股定理。在回答這個問題之前,先看看兩個歷史上哲學邏輯思維戰勝數學證明的例子。
  • 科普:勾股定理為什麼叫勾股定理?
    勾三股四弦五,小學就會學到的勾股定理,看起來好像很簡單。但其實大道至簡,簡潔中往往蘊含著一種美,而這種美來自於更深層次的自然的哲理,也就是所謂的道。中國最早記錄關於勾股定理相關內容的史籍是《周髀算經》。此書中將大量的關於數學的樸素的思考,以周公和商高的對話的形式展現出來。
  • 誰是第一個發現勾股定理的人? 勾股定理是怎樣推導出來的?
    誰是第一個發現勾股定理的人? 勾股定理是怎樣推導出來的?時間:2016-04-13 20:13   來源:川北在線整理   責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題:誰是第一個發現勾股定理的人? 勾股定理是怎樣推導出來的?
  • 勾股定理就是勾三股四弦五?你真的了解勾股定理的前世今生嗎?
    我們現在所熟知的勾股定理,早在公元前11世紀,就已經由周朝數學家商高提出了「勾三、股四、弦五」的說法,因而我們又稱勾股定理為「商高定理」。迄今為止,經過漫長歲月的沉澱,勾股定理現已經出現了大約500餘種證明方法,也是數學定理中證明方法最多、證明思路最全的定理之一。