建筑与数学（一）.ppt

建筑与数学（一）数的概念   联合国科教文组织的《世界数学教育的新动向》中指出：“在人类社会的任何领域里，最近和将来都不可避免地利用数量计算、逻辑推导和数学化模型。在传统的物理学和工程学以外，生物科学、社会科学、经营管理学、人文科学和日常生活都要以各数学分支及它们的相互结合为工具，加之统计的和计算机的模型化，数学还将渗透到人文科学里最近发现的新课题。” “第九届数学教育国际会议”2000年7月在东京举行，来自世界各地共3400余名代表参加了会议。美国总统克林顿发来贺电。 克林顿在贺电中说：“世界正以惊人的速度向前发展，科学技术的进步是建立在数学的原理之上的，数学的理论创造了新的工作方式、生活方式和思维方式”。“数学教育是世界普通教育的核心，我们不仅要培养数学家和科学家，并且还要提高我们所有的人的数学素质。…数学已成为人类文化的核心部分，这是因为数学的应用遍及自然科学和社会科学。数学在推理证明的过程中显示的力量和美，也大大地丰富了人们的精神文化领域。” 科学的数学化 康德说：在任何特定的理论中，只有其中包含数学的部分才是真正的科学。 马克思认为：科学只有在成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地位。 英国数学家、哲学家A. N. Whitehead 在1939年所作的《数学与善》的讲演中说：“在人类思想领域里具有压倒性的新情况将是数学地理解问题占统治地位。” 在看到数学对科学发展的巨大作用的同时，也应该看到科学对数学发展的反作用。如果说在过去一些科学中数学的应用几乎为零，这一方面说明它们利用数学的条件还不完备，另一方面则是进入这些科学的数学也不完备。现代科学的数学化不是把现成的数学理论简单地搬用到某门科学中去，而是要创造性地使之适应这门科学的需要，或者为这门科学创立数学理论。 今天，一方面建筑学已由传统的含义发展为现代的“广义建筑学”。建筑学的范围从建筑设计扩展到建筑群设计、室内外空间和环境设计、景观规划与设计、城市设计、城市规划、村镇规划、区域规划等等；现代建筑学面对着一个高速发展却又问题丛生的世界，环境、生态、人口、社会、经济、能源、信息等都是建筑师（包括规划师）需要了解和处理的问题；相关的知识领域也从传统的建筑学领域大大扩展，并和社会科学、自然科学的许多学科领域交叉融合，形成如建筑美学、建筑史学、建筑心理学、环境行为学、城市社会学、建筑经济学、城市人口和经济、建筑生态学、建筑气候学、城市地理学、建筑物理学、建筑节能与太阳能利用、建筑防灾、城市管理和立法、建筑设计方法论、计算机辅助建筑设计、建筑和城市信息系统等现代建筑学的分支科学；建筑活动日益成为内容庞大、因素众多、结构复杂的巨系统（large scale system）；巨大的资金、技术、人才和物力的投入，引起对建筑活动的经济效益和社会、环境效益的高度重视。以上种种表明，建筑学对数学的需要和运用日益具备了条件。另一方面，现代数学的发展，现代数学向社会科学的渗入，电子计算机的飞速发展和广泛应用，使数学开始具备应用于建筑学的条件。        勒·柯布西埃： 装饰是“初级的满足” ,“是多余的东西，是农民的爱好”，而比例和尺度上的成功是“到达更高级的满足（数学）”，是“有修养的爱好”。 “帕提农给我们带来确实的真理和高度数学规律的感受”。 “数学的精确性与大胆的幻想结合起来，说确切些，就是美”。 两个学过数学的建筑师 扎哈·哈迪德 1950年出生于巴格达，在黎巴嫩就读过数学系，1972年进入伦敦的建筑联盟学院AA学习建筑学，1977年毕业获建筑学硕士学位。 卡拉特拉瓦 1951年生于西班牙，学过美术，先在巴伦西亚学习建筑，后去瑞士苏黎世联邦工学院攻读结构工程， 1979年获博士学位。 徐志摩与相对论 1920年10月罗素在南京中国科学社的演讲题目是“爱恩斯坦引力说”。赵元任做翻译。赵元任后来是清华国学研究院的四大导师之一。 徐志摩说过：“二十四岁以前我对于诗的兴味远不如我对于相对论或民约论的兴味。”他原配妻子张幼仪的哥哥张奚若也曾回忆：当我1921年和他在伦敦重聚时，一见面就很得意地向我说他近来作了一篇文章，料我无论如何也猜不着他作的是什么题目……原来他作了一篇关于爱因斯坦的相对论的文章!（张奚若：《我所认识的志摩》） 这篇文章，就是发表在1921年4月15日出版的《改造》(梁启超主编)上的《安斯坦相对主义》。1920年，徐志摩路过巴黎，张君劢送他一本爱因斯坦自著的《相对主义浅说》，让他研究一下科学界的最新成果。到了英国，他请教了许多人，包括理工科的留学生在内，居然没人说得出来。因此，他就发狠苦读，钻研