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《啊哈!靈機一動》:語詞游戲――關于字母、語詞和句子的謎題

2008-05-07 18:05:58      下載試卷

  數(shù)學家們往往喜歡玩語詞游戲,這并沒有什么值得大驚小怪的。

  語詞無非是字母按一種可接受的順序所進行的排列組合;同樣,句子也無非是語詞根據(jù)一定的句法規(guī)則所構成的語詞鏈。因此,語言具有一種濃烈的組合數(shù)學的味道,同組合數(shù)論有著許多驚人的相似之處。語詞方陣同數(shù)字魔方相類似。句子中標點符號的運用同“標點著”代數(shù)語句的數(shù)學符號(括號、加減號等等)的運用相對應。

  在這一章及其他有關章節(jié)中,我們將考察上述所有的相似之處;匚抹D―一種正著讀和反著讀都一樣的句子――同數(shù)學中的一種回數(shù)相類似。正如我們將要看到的,在數(shù)論中有一個著名的“回文猜想”仍未得到解決。在這一章里,還有一種分割語詞游戲。這種游戲同數(shù)論的一個分支――“分配理論”有著許多共同之處。

  如果我們將字母看作是幾何圖形的話,那么就又會產(chǎn)生許多有趣的謎題。我們將看到有些這種類型的謎題如何同兩種重要的對稱性有關:180度旋轉(zhuǎn)對稱(有時稱作“雙重對稱”)和鏡子反射對稱。我們將會發(fā)現(xiàn)某些語詞,甚至有些整個的句子可以被倒轉(zhuǎn)過來而無損于它們的樣式。當作180度旋轉(zhuǎn)后,每個電子數(shù)學都相應于一個字母,這一事實實際上是自袖珍計算器普及以來有關電子娛樂形式的前提條件。

  讓我們不要把字母看作是當其作旋轉(zhuǎn)或在鏡子中反射時而保持不變的固定物,而是將它們看作是如彈性鏈一樣的可以自由伸縮曲直的拓撲圖形。這又導致了許多我們即將在本章中加以分析解決的帶有娛樂性質(zhì)的謎題。這些謎題的解決需要我們對字母的拓撲結構具有一種基本的洞察力。

  我們打算將最后這一章寫成本書最令人輕松和最令人愉快的一章。你想知道關于語詞游戲的內(nèi)容為什么會成為數(shù)學游戲書中的一部分嗎?對此,我們實際上已經(jīng)給予了明確的回答。這并不在于數(shù)學家們喜歡語詞游戲,也不在于語詞游戲具有組合數(shù)學的味道,而是在于這樣一種事實:即便是語詞謎題也能夠?qū)е抡y(tǒng)數(shù)學那些令人意想不到的、具有重要意義的方方面面。

來源:數(shù)學E網(wǎng)

  

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