呂志勇
最近,我打印出來的文章總是模糊不清,估計(jì)是打印機(jī)色帶該更換了。于是,我出去買了一個(gè)色帶回來,著急地開始安裝。安裝好后,我試了幾下,卻總是不能正常使用,色帶頻繁卡住。反復(fù)試了幾次,一直弄不好,只好給售貨商打電話。他來后,幾分鐘時(shí)間就安裝好了。
他告訴我,在色帶的一端需要扭轉(zhuǎn)180°,這樣就不會(huì)卡住了。我問他為什么,他也說不出來究竟。只說就必須這樣安裝。
色帶能正常使用了,我卻總是想弄明白為什么。于是開始查找資料。卻意外地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)于玉米葉的科學(xué)故事。
原來,在數(shù)學(xué)界曾經(jīng)有人提出。先用一張長方形的紙條,首尾相粘,做成一個(gè)紙圈,然后只允許用一種顏色,在紙圈上的一面涂抹,最后把整個(gè)紙圈全部抹成一種顏色,不留下任何空白。這個(gè)紙圈應(yīng)該怎樣粘?如果是紙條的首尾相粘做成的紙圈就有兩個(gè)面,勢必要涂完一個(gè)面再重新涂另一個(gè)面,不符合涂抹的要求,能不能做成只有一個(gè)面、一條封閉曲線做邊界的紙圈兒呢?
這是一個(gè)看起來非常簡單的問題,然而在數(shù)百年間,曾有無數(shù)科學(xué)家進(jìn)行了認(rèn)真研究,始終都無結(jié)果。這其中,就有德國的數(shù)學(xué)家麥比烏斯。他對此一直有濃厚的興趣。很長一段時(shí)間內(nèi),他專心思索、反復(fù)試驗(yàn),卻也毫無進(jìn)展。
有天,他被這個(gè)問題攪得焦頭爛額頭昏腦漲。便到野外去散步。新鮮的空氣。清涼的微風(fēng),讓他頓時(shí)感到輕松舒適,但他頭腦里仍然只有那個(gè)尚未找到的圈兒。
田野里,一片片肥大的玉米葉子。在他眼里變成了“綠色的紙條兒”,他不由自主地蹲下去。擺弄著、觀察著。葉子彎曲著耷拉下來,有許多扭成半圓形狀。他隨便撕下一片,順著葉子自然扭曲的方向?qū)映梢粋€(gè)圓圈兒,結(jié)果驚喜地發(fā)現(xiàn)。這“綠色的圓圈兒”正是他夢寐以求的那種圈。
回到辦公室,麥比烏斯立即裁出紙條,把紙的一端扭轉(zhuǎn)180°,再將一端的正面和背面粘在一起。這樣就做成了只有一個(gè)面的紙圈兒。
圓圈做成后,麥比烏斯捉了一只小甲蟲,放在上面讓它爬。結(jié)果,小甲蟲不翻越任何邊界就爬遍了圓圈兒的所有部分。麥比烏斯激動(dòng)地說:“公正的小甲蟲,你無可辯駁地證明了這個(gè)圈兒只有一個(gè)面?!薄胞湵葹跛谷Α本瓦@樣被發(fā)現(xiàn)了。這一年是1858年,距離我們已經(jīng)一個(gè)半世紀(jì)了。
一片玉米葉,竟然成就了一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。大自然,就是這樣無私地協(xié)助我們,啟迪我們的智慧。
現(xiàn)在我弄明白了,我的色帶正是應(yīng)用了這一原理。簡單的一個(gè)扭轉(zhuǎn),不但能使色帶不松動(dòng),而且可以使色帶的兩面顏色始終在一個(gè)面上反復(fù)使用,提高了使用率。這樣說起來,我購買的色帶就物超所值了。
后來我還知道:麥比烏斯圈的概念如今還被廣泛地應(yīng)用到了建筑、藝術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)中。運(yùn)用麥比烏斯圈原理我們可以建造立交橋和道路,避免車輛行人的擁堵。
色帶是新時(shí)代的科技產(chǎn)物,沒想到其源頭卻是玉米葉帶來的智慧結(jié)晶。如此看來,善待自然生靈,確實(shí)是很必要的。
只要善于發(fā)現(xiàn),自然界是不會(huì)吝嗇給予我們智慧和靈感的。