电竞比分网-中国电竞赛事及体育赛事平台

分享

關(guān)于立體角,續(xù)八

 稷下阿蒙 2017-01-28

6、立體角有用處

人們更習(xí)慣使用平面的角度概念,而一般不太熟悉立體角的內(nèi)涵。但是實(shí)際上,立體角是客觀事物的一種重要的空間形式,許多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研究都涉及到它,或者涉及與它密切相關(guān)的多面體。

球面天文學(xué)上,用立體角概念描述星座或其它天體區(qū)域的“大小”。全天區(qū)被88個(gè)星座分為88個(gè)大小不等的立體角區(qū)域,相關(guān)圖、表易從網(wǎng)上搜到;根據(jù)笛卡兒解析幾何,整個(gè)歐幾里得氏空間分為8個(gè)卦限,因此每個(gè)星座所占據(jù)的立體角平均為一個(gè)卦限的11分之1;

據(jù)歷史記載,公元前3000年,地中海沿岸的迦勒底文明中就有了關(guān)于天空區(qū)域的神話(huà)傳說(shuō)。根據(jù)天文學(xué)家依巴谷(Hipparchus,或譯喜帕恰斯)的著作——《評(píng)論》(The Commentary,前147),希臘詩(shī)人阿拉托斯(Aratus)的長(zhǎng)詩(shī)《物象(Phaenomena,前275)使這些傳說(shuō)家喻戶(hù)曉,而阿拉托斯的詩(shī)絕大部分是由更早的歐多克斯(Eudoxus)的同名著作(366)改編而來(lái)。托勒密(Ptolemy)的《天文學(xué)大成(The Almagest,公元150) 等古籍保存了有關(guān)希臘天空的最早描述,其中記錄的星座已經(jīng)成形。1922年,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAU)正式確定了88個(gè)星座的名稱(chēng),其中很大一部分出自托勒密《天文學(xué)大成》。

我國(guó)古代對(duì)天區(qū)的劃分有不同的系統(tǒng),如三垣(太微、紫微、天市)、四象(青龍、朱雀、白虎、玄武)、二十八宿等,其中有的區(qū)域邊界和“面積”不太明晰,這里就不另列表細(xì)述了。

觀察標(biāo)明恒星星等的天球圖,容易注意到亮星分布不均,一半以上3等以上較亮星集中分布在不足全天1/4的空間區(qū)域(立體角)內(nèi),猶以南天極星圖為明顯,故可推測(cè),太陽(yáng)系外圍相當(dāng)大的空間區(qū)域內(nèi),天體質(zhì)量的立體角分布不均,因而太陽(yáng)系除繞銀心公轉(zhuǎn)及復(fù)雜的“自轉(zhuǎn)”外,還可能有另一種方向的運(yùn)動(dòng),與周?chē)祗w質(zhì)量的立體角分布“重心”有關(guān)。這種顯著不均衡的分布和特殊運(yùn)動(dòng)是否也會(huì)影響到太陽(yáng)系內(nèi)、包括地球的物理系統(tǒng)呢?

地學(xué)上,經(jīng)度、緯度網(wǎng)事實(shí)上也是劃分立體角區(qū)域的邊界;參見(jiàn)1.2及表2;物理上,引力場(chǎng)、靜電場(chǎng)、電磁及熱輻射等等都與立體角有關(guān)。

顯然,離開(kāi)對(duì)立體角的理解,難以充分認(rèn)識(shí)許多自然現(xiàn)象,對(duì)客觀世界的空間形式、幾何美的感悟也有缺憾。

7、自然界中的多面體

自然界就有四面體、六面體和八面體,化學(xué)/地質(zhì)上,許多晶體就是這樣,其結(jié)構(gòu)自然地顯現(xiàn)正四、六、八面體輪廓。例如:全硫銻酸鈉結(jié)晶、甲烷、水或冰雪的分子結(jié)構(gòu)大致為正四面體形式,食鹽等許多礦物晶體為正六面體,鉻礬、明礬晶體為正八面體,正十二面體或五角十二面體是黃鐵礦的一種可能的晶體結(jié)構(gòu)。力學(xué)上會(huì)分析到八面體應(yīng)力。

生物學(xué)上,病毒結(jié)構(gòu)為正二十面體,蜂巢底部在結(jié)構(gòu)上與正四面體一致。放射蟲(chóng)、有孔蟲(chóng)、珊瑚等都或明顯或隱約地有多面體結(jié)構(gòu)。5角形的海星、木薯(橫截面視圖形狀)等也與正十二面體和正二十面體是近親。

8、正多面體與八卦及其他

有人把正六面體的8個(gè)頂點(diǎn)與八卦相聯(lián)系,并以(00,0)、(11,1)等直角坐標(biāo)與八卦對(duì)應(yīng);其實(shí)也可以以(-1,-1,-1)、(1,1,1)等直角坐標(biāo)與八卦對(duì)應(yīng),也可以把正八面體與八卦相聯(lián)系。

八卦不止是陰陽(yáng),它還隱含“3分法、3維”這個(gè)意義,因?yàn)槊控院?/SPAN>3爻,相應(yīng)于23=8。三維空間中任一平面,其法線(xiàn)矢量的3軸分量相應(yīng)于一卦的3爻;如果把一卦的3爻視為一個(gè)三角形的3棱或3頂點(diǎn),則八卦可對(duì)應(yīng)于一個(gè)正八面體;如果把一卦的3爻視為一個(gè)三面角的3棱或3面,則八卦可對(duì)應(yīng)于一個(gè)正六面體。

四象、四時(shí)、四方等,一定程度上可與正四面體的面或頂點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。五行、五音、五臟等,可與正十二面體和正二十面體中的五邊形或五面角相關(guān)聯(lián)。12平均律、黃道12宮、12地支等亦可能與正十二面體和正二十面體關(guān)聯(lián)。但也不能無(wú)限制地牽強(qiáng)比附,例如四時(shí)有先后順序,而正四面體的面或頂點(diǎn)則沒(méi)有。

9、一道數(shù)學(xué)題(前面已另有小文發(fā)布,此處略去)

參考文獻(xiàn):

1.歐幾里得《幾何原本》(第13卷),燕曉東編譯,人民日?qǐng)?bào)出版社2005年版;

2.柏拉圖《蒂邁歐篇》,《柏拉圖全集》第3卷,王曉朝譯,人民出版社2003年版;

3..勃拉日哥《球面天文學(xué)教程》,易照華、楊海壽譯,高等教育出版社1954年版;

4.網(wǎng)上資料。

    本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間,所有內(nèi)容均由用戶(hù)發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買(mǎi)等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評(píng)論

    發(fā)表

    請(qǐng)遵守用戶(hù) 評(píng)論公約

    類(lèi)似文章 更多