近日,中國科學(xué)院院士、計(jì)算機(jī)科學(xué)家、數(shù)學(xué)教育家張景中在抖音發(fā)布的一則講解虛數(shù)原理的科普視頻,以"數(shù)軸旋轉(zhuǎn)"的生動比喻,將抽象的復(fù)平面理論轉(zhuǎn)化為大眾可感知的數(shù)學(xué)之美,引發(fā)了廣大網(wǎng)友的熱烈反響。截至目前,該視頻已累計(jì)播放1221.3萬次,收獲幾十萬點(diǎn)贊、近10萬次收藏,相關(guān)內(nèi)容還帶動了熱點(diǎn)話題“艾特你數(shù)學(xué)不好的朋友來學(xué)”,引發(fā)兩千多萬網(wǎng)友在線學(xué)數(shù)學(xué),網(wǎng)友不禁大呼:“感覺腦子被‘開光’了!”,評論區(qū)還涌現(xiàn)不少“數(shù)學(xué)與人生”的哲學(xué)討論:“人生如數(shù)軸,無數(shù)復(fù)數(shù)組合成了人生的起伏線!”

在這條僅4分鐘的視頻中,張景中院士以通俗易懂的方式,深入淺出地講解了虛數(shù)與復(fù)平面的數(shù)學(xué)概念。從正數(shù)與負(fù)數(shù)的基礎(chǔ)知識出發(fā),他巧妙地將乘以-1比作“向后轉(zhuǎn)”,對應(yīng)數(shù)軸旋轉(zhuǎn) 180°,直觀展示(-1)2 = 1 的幾何意義,引入虛數(shù)i(√-1)則相當(dāng)于向左或向右轉(zhuǎn)90°,由此逐步展開對虛軸和復(fù)平面的空間想象,使得抽象的數(shù)學(xué)理論變得生動直觀。更驚喜的是,張景中院士在短短數(shù)分鐘內(nèi),以"將數(shù)學(xué)放回現(xiàn)實(shí)土壤"的方式拆解了著名的高斯定理,讓高冷的理論科學(xué)變得觸手可及。

張景中院士在抖音講解高斯定理

評論區(qū)中,"頓悟時(shí)刻"成為高頻詞。不少網(wǎng)友感嘆:“這么多年,我終于理解了虛數(shù)!”“以前學(xué)數(shù)學(xué)卡在了很多奇奇怪怪的點(diǎn),導(dǎo)致我陷入這些點(diǎn)很久很久,現(xiàn)在感嘆這才是真正的數(shù)學(xué)啊,讓人興奮!”“那時(shí)候就死記硬背,會做題,但是根本就沒有理解的這么透徹過?！边€有人驚嘆于科學(xué)解釋的優(yōu)雅:"誰能想到這么嚴(yán)謹(jǐn)深奧的理論科學(xué)都可以講的如此優(yōu)美。"

更有網(wǎng)友將數(shù)學(xué)與人生哲理相結(jié)合,認(rèn)為數(shù)學(xué)的維度拓展映射了人生的成長與變化:“一開始聽的是數(shù)學(xué),最后聽的是人生,人生就如數(shù)軸,每一個(gè)實(shí)數(shù)相當(dāng)于人生的一個(gè)階段,人生方向決定正負(fù),當(dāng)一件事你付出了平方的能量,可能發(fā)現(xiàn)又會回到了原點(diǎn),這時(shí)當(dāng)你橫向發(fā)展就會從簡單的實(shí)數(shù)變成復(fù)數(shù),而無數(shù)個(gè)復(fù)數(shù)聯(lián)合起來就是人生的起伏線?！?/p>

短短幾分鐘的數(shù)學(xué)原理講解,張景中院士通過短視頻科普打破了數(shù)學(xué)知識的傳播壁壘,讓晦澀的理論走進(jìn)大眾視野,開拓了網(wǎng)友們的數(shù)學(xué)思維和眼界。除了較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念之外,張景中院士還針對小學(xué)、初中和高中數(shù)學(xué)知識進(jìn)行擴(kuò)展延伸,以此開拓青少年的數(shù)學(xué)思維,例如講解0的特性和數(shù)學(xué)的巧妙用法中,0可以是3-3、4-4,也可以是lg1、ln1,由此展開對數(shù)學(xué)中恒等式變換、配方法解二次方程的講解。不僅如此,張景中院士還分享了許多數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)家的歷史故事,例如“你可能不知道的祖沖之(的厲害之處)”、“用數(shù)學(xué)破解‘白馬非馬’的怪論”等等。從數(shù)學(xué)思維延伸而出,張景中院士傳遞的科學(xué)探究思維不斷激發(fā)人們對知識的熱情,為全民知識素養(yǎng)的提升探索出“云課堂”的可能性。

從火山院士劉嘉麒在抖音講述地質(zhì)奧秘,到紅外物理學(xué)家、半導(dǎo)體物理和器件專家褚君浩科普"隱身術(shù)",短視頻正以"輕量化表達(dá)+場景化敘事"的方式拓寬知識傳播路徑,讓深奧理論突破象牙塔圍墻。2018年以來,已有10多位中國科學(xué)院、中國工程院院士入駐抖音并持續(xù)更新,講解內(nèi)容涵蓋太陽物理學(xué)、火山學(xué)、地質(zhì)學(xué)、海洋與地球科學(xué)、古生物等多個(gè)領(lǐng)域。越來越多頂尖學(xué)者加入短視頻科普矩陣,真正實(shí)現(xiàn)了“讓知識流動起來”,持續(xù)推進(jìn)社會性科普,照亮了更多人的求知之路。