数学丨22 时间概念和圆有关吗

数学丨22 时间概念和圆有关吗

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上节课,我们讲解了圆周率的起源和发展,这节课,我们不讲数学,我们讲时间。



地球的起源

达尔文的《进化论》告诉我们,几十万年前,地球上还没有人类,我们的祖先是从猿人进化而来。考古学家又告诉我们,在大约两亿年前,地球上曾经的霸主是恐龙。但显然,不管是什么,都没有我们的地球更古老了。


目前,科学界普遍认为,地球也跟我们人一样,是有生命的。只不过,地球的寿命太长太长了。所以我们永远无法看到,当然也没人愿意看到,地球毁灭的那天。不过,我们却通过很多科学的方法,测算出了地球从出生到现在的寿命。


现在普遍认为,地球至少已经存在了45.4亿年了。这个数值可不是猜的或者瞎说的。而是通过铀铅定年法,加上大量复杂的数学计算,算出来的。什么叫铀铅定年法呢?你可以这么理解,这种叫铀的物质,经过很多年会慢慢衰变成铅。所以我们测算一块石头里有多少铅,就可以通过比例,算出这块石头最初含有多少铀,并且算出这块石头已经衰变了多久。


科学家们将这种方法运用到非常古老的石头上,于是测算出地球最早诞生于45.4亿年前。并且,从地球诞生的那一刻起,它就一直在绕着太阳旋转,从未停下过。于是,才有了我们的春夏秋冬和白天黑夜。



时间是什么

说清楚了这些,现在,我有一个问题要问你。时间是什么?是太阳从升起到落下的过程吗?还是花开花落四季更迭的过程呢?又或者是我们手表上转动的时针分针秒针呢?其实都不是。时间只是一个永无止境,并且永远前进的状态。在时间的长河里,甚至地球的寿命都微不足道。


而我们平时习惯所说的:一年,一天,一小时等等这些表示时间的词,又是什么意思呢?其实这些词,都表示一段时间。你也可以理解为,我们在时间的长河上,人为的、有规律的圈出了几个点。让原本连续的时间,在这些点的地方断开了。


比如说,每到元旦的时候,大家就会跟着一起倒数,5,4,3,2,1,新年好!大家用这种方式,欢天喜地地庆祝新的一年的开始。这个零点,就是我们人为圈出的一个间断点。但其实,这一个点,在时间的长河中,有什么特殊的意义吗?并没有。它只是我们人类为了统计时间的需要,人为设置的一个点而已。


我们以这个点作为开始,记录下地球此刻的位置。当地球绕着太阳转了一圈又回到这个位置的时候,我们再圈出一个间断点。然后,我们就把这两个间断点之间的时间,就叫做一年。也就是地球绕太阳一圈所用的时间我们称为一年。



二月为什么只有28天

最早人们认为,一年刚好是360天,于是人们把一年分成12个月,每个月30天。

但是后来随着测量的精确,人们发现一年其实有365.2422天左右。也就是差不多比365天,还多了四分之一天。于是,相传在公元前46年,罗马帝国的统治者凯撒大帝,第一次对历法进行了详细的制定和调整,奠定了我们现在日历的基础。


因为一年比360天要多出来5天多一点。所以凯撒大帝在做调整时规定:每年的1,3,5,7,10,12六个月为大月。这些月份都要额外加一天变成31天。其他月为小月,30天不变。可是大家有没有注意到,这样一来,一年就不是365天了,而是366天。因此,我们得找出一个月扣掉一天。扣哪个月呢?由于当时死刑犯都在二月处死。大家都不喜欢二月,就干脆将二月剪掉了一天变成了29天。


说到这里,同学们会不会有个疑问?为什么规定每年的1,3,5,7,10,12为大月,而不是1,3,5,7,9,11为大月呢?原因也非常简单,因为凯撒大帝自己是10月份出生的,他比较喜欢十月,他是国王他说了算,就是这么任性。不仅如此,凯撒还规定:因为每四年还会再多出一天,这一天就加到天数最少的2月上。


所以每四年,二月就有一次30天。也就跟现在的闰年差不多。这套历法已经十分的完整,也十分的健全,但为什么我们现在的二月比这套历法的二月还要少一天呢?这就要讲到另一位国王奥古斯丁的故事。


几十年过去了,凯撒早已不在人世,奥古斯丁做了罗马国王。奥古斯丁是一位很任性的君主。他出生在8月。于是他就觉得,既然凯撒出生的10月是大月,那我出生的8月,也必须是大月。于是他强行给8月加了一天,变成了31天。但是一年365天的总天数不能变啊,就这样,“可怜的”二月又被剪掉了一天,只剩下28天了,只有闰年的时候才会有29天。这就是我们现在阳历的由来。


有了年的定义以后,其他的时间定义,也就非常简单了。一天又可以分成24小时,每小时分成60分钟,每分钟分成60秒……



时间单位与角度制

听到这里,同学们不妨思考这样一个问题,我们都知道圆周角是360度。那么为什么圆周角要用360度,而不是100度,1000度这样的十进制呢?


其实,圆周角是360度,就是从一年有多少天演变而来的。大约两千多年前,古巴比伦人就估算出一年大约有360天。于是他们就把圆周360等份,认为每一份,就相当于一天时间内,地球绕着太阳公转过的角度。并把这个角度就叫做1度。那么很显然,一个圆周,有360个1度,也就是360度。就这样,古巴比伦人制定出了现在的角度制。虽然后来发现一年有365天,但是一个圆周为360度,却作为习惯,一直沿用至今。



课后练习

好了以上就是这节课的全部内容啦。这节课,我们主要介绍了时间概念的形成,以及数学上的角度制,与时间的单位,为什么都采用60进制。下节课开始,我们将进入一个全新的话题,人的运气,也可以用数学计算吗?我们不见不散!



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