新聞1"到2060年,人類壽命上限將大概率達(dá)到122歲
遇到年齡較大的長(zhǎng)輩過(guò)生日的時(shí)候,我們常常會(huì)說(shuō)“祝您長(zhǎng)命百歲”,畢竟活到100歲的老年人還是較為稀少的。然而,就在近期,美國(guó)兩所大學(xué)的科研人員運(yùn)用貝葉斯統(tǒng)計(jì)方法,分析了人類死亡數(shù)據(jù)庫(kù)中19個(gè)國(guó)家的死亡數(shù)據(jù),最終得出結(jié)論:人類壽命可能會(huì)在2060年前后達(dá)到一個(gè)新的高度——122歲!研究人員還認(rèn)為,人類壽命存在一個(gè)上限,衛(wèi)生、醫(yī)療和營(yíng)養(yǎng)的改善能讓更多人的壽命盡量靠近上限。
解讀 新聞中提到的“上限”其實(shí)是數(shù)學(xué)中的一個(gè)名詞,同學(xué)們可以把它理解為最大值。假如人類壽命的區(qū)間范圍是0~122歲,122歲就是人類壽命的上限,0歲就是人類壽命的下限,我們的壽命就是這個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)的某一數(shù)值。
新聞2"中國(guó)的月球基地,竟然建在“火山洞”里
看科幻電影時(shí),我們常常會(huì)看見許多修筑在月球表面上的月球基地。就在2022年底,中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)提出了在月球“火山洞”里建大型基地的想法。月球“火山洞”其實(shí)就是一個(gè)熔巖管。當(dāng)火山噴發(fā)時(shí),巖漿的表面會(huì)先冷卻,外部因此形成硬殼。內(nèi)部快速流動(dòng)的高溫巖漿會(huì)形成一個(gè)管道狀的洞穴。當(dāng)火山停止噴發(fā),管道變空了,于是形成了熔巖管。目前科學(xué)家正對(duì)月球熔巖管進(jìn)行探索,相信在未來(lái),我們能夠有望看見這一想法變成現(xiàn)實(shí)。
解讀 目前發(fā)現(xiàn)的月球上最大的熔巖管最寬處直徑達(dá)304.8米,長(zhǎng)度超過(guò)40千米,如果我們按照?qǐng)A柱體的表面積公式來(lái)估算,可得出該熔巖管的表面積約為38平方千米。
新聞3"為避免飛機(jī)顛簸,每年要花費(fèi)人民幣1.5億元
坐飛機(jī)時(shí)我們可能會(huì)聽到這樣一句提示音:“受氣流影響,我們的飛機(jī)正在顛簸,請(qǐng)您盡快就座,系好安全帶?!币痫w機(jī)顛簸的主要原因是風(fēng),當(dāng)風(fēng)速和風(fēng)向突然變化(也稱為“風(fēng)切變”)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)大氣湍流(空氣的一種隨機(jī)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng))。研究數(shù)據(jù)顯示,自1979年以來(lái),全球溫度的變化使風(fēng)切變?cè)黾恿?5%。為了避開湍流,空中航線系統(tǒng)不得不調(diào)整,這使得航空公司每年都需要額外花費(fèi)2200萬(wàn)美元(約人民幣1.5億元),額外排放7萬(wàn)噸二氧化碳,飛機(jī)每年也不得不在空中多花費(fèi)大約2000小時(shí)。
解讀 大氣湍流造成了許多經(jīng)濟(jì)損失,數(shù)學(xué)家一直在努力尋找能夠預(yù)測(cè)大氣湍流的辦法。19世紀(jì),他們找到了“納維-斯托克斯方程”,從理論上說(shuō),用這個(gè)方程可以算出任何一個(gè)能流動(dòng)的物質(zhì)(如水、空氣)的運(yùn)動(dòng)方式??上н@個(gè)方程實(shí)在太難了,目前沒(méi)人能解決,它也因此成為“千禧年七大數(shù)學(xué)難題”之一!
新聞4"時(shí)隔50年,非周期性密鋪的圖形個(gè)數(shù)降為1種
2023年3月,數(shù)學(xué)界迎來(lái)了一個(gè)令人振奮的消息:時(shí)隔50年,一個(gè)著名的密鋪問(wèn)題的答案被刷新!該問(wèn)題是這樣的:在一次密鋪中,要想滿足非周期性密鋪,最少需要多少種不同的圖形?這個(gè)問(wèn)題的答案由最開始的20000多種變成了現(xiàn)在的1種,這1種圖形是一個(gè)十三邊形,被數(shù)學(xué)家叫作“帽子”。
所謂周期性密鋪,指的就是平行移動(dòng)密鋪圖形中的任意一塊圖形,都能找到和該圖形一樣的圖形。非周期性密鋪則不能。
解讀 1974年,數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家彭羅斯發(fā)現(xiàn),只需要兩種圖形就可以滿足非周期密鋪。例如用下面這兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的菱形,就可以形成非周期性的密鋪圖形。
課堂內(nèi)外·小學(xué)版(智慧數(shù)學(xué))2023年6期