065.帕斯卡尔三角形
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※065.帕斯卡尔三角形
帕斯卡尔(Blaise Pascal,1623—1662)奥玛·海亚姆(Omar Khayyam,1048—1131)
1654年
上图—哈特(George W.Hart)利用俗称选择性激光烧结的物理制作过程,创造出这个尼龙做成的帕斯卡尔三角形。下图—在条目解说中提到的帕斯卡尔三角分形。在中轴红色三角形区域内的每一个数字不但都是偶数,而且都还是完美数(数字本身可由其真因子加总而得),例如6,28,120,496,2016……
奥玛·海亚姆的《代数问题的论著》(1070年),常态分布曲线(1733年)及分形(1975年)
帕斯卡尔三角形是数学史上最著名的整数模式之一,在1654年以专论深入探讨这个整数级数的帕斯卡尔则是数学史上第一人;虽然波斯诗人暨数学家奥玛·海亚姆早在1100年左右就已经知道这个模式的存在,甚至更早的古印度及中国数学家也是如此。帕斯卡尔三角形的前七列数字如图所列。
帕斯卡尔三角形中的每一个数字都是其上方两个数字之和,许多年来数学家在讨论概率论、(x+y)形式的二项展开式,以及许多数论不同应用领域时,都无法忽视帕斯卡尔三角形所扮演的角色。高德纳(Donald Knuth,生于1938年)曾说过,由于帕斯卡尔三角形中的数字充满太多衍生关系及组合模式,以致当某些人找出一种全新特性时,除了发现者本人以外,并没有太多人会因此兴奋不已。尽管如此,研究迷人的帕斯卡尔三角形还是可以找出各种数不清的奇妙之处,像是对角线的几何模式、带有各种六边形数性质的完美正方形模式之存在,或是把三角形及其模式往负数或更高维度的方向延伸。
如果把三角形内的偶数用点表示、单数用空格取代的话,结果将成为一个极为复杂,以不同大小重复出现相同模式的分形图案。分形图案在实务运用上的重要性,在于提供一种模型,让材料科学的科学家借以开发具有新颖特性的新结构,例如有些研究人员在1986年,开发出一种微米等级的金属丝密封垫,外观几乎跟奇数位置留空的帕斯卡尔三角形一样。这个密封垫最小的三角形区域面积只有1.38平方微米,科学家们还观测到这个密封垫在磁场中具有不平常的超导体特性。 数学之书:数学史上250个里程碑式的发现