没错,这种能力是动物们物竞天择的优势,它们的数学天赋已经被科学家研究过很多次了,每次结果都很有趣。
前奥数冠军霍格尔·丹贝克的这本新书,通过许多类似的趣事,帮作者重拾数学的乐趣,治好数学恐惧症。
其实,数量与几何,始终深深根植于每个人的意识当中,只是人们往往忽略了这一点。几个月大的婴儿就已经会简单的加法计算,就连小动物都会计算,当它们计算时,也会跟我们犯一样的错误。
从天生的数量感,到超简单的计算技巧,再到优雅的证明过程,霍格尔·丹贝克为我们展现了老师没教过已经还给老师的美丽数学世界。
狮子如何识别敌人数量?
尽可能准确地掌握对手的数量,这对动物很重要。谁若是低估了敌方数量,有时就会付出生命的代价。因为计数中的一个小小错误,可能会带来致命的后果。
然而,狮群之间总是不期而遇,甚至会有激烈的战斗。
研究者们录下了1头狮子的吼声和由3头狮子组成的小群体的吼声。之后,他们通过扬声器将录下的吼声播放给200米外的母狮群听。母狮们就会不断地听到陌生的狮子的吼声。
它们自己的狮群要达到5头以上,才会冒着70%的风险发动攻击。
狮子会通过吼声来识别出有多少敌人。它们敢不敢攻击入侵者,取决于对手的狮群大不大。它们会比较双方参与战斗的狮子数量,只有当己方占优势时,才会发起进攻。
谁是动物王国的数学天才?
答案是人类最亲近的灵长类「亲戚」——黑猩猩。
半满的玻璃杯与半个苹果是匹配的。研究者们还证明,黑猩猩能在头脑中将1/4和1/2合并成3/4,它们甚至能进行基本的分数加法计算。
研究人员假设,这些动物会主动伸手抓向装有最多块巧克力的抽屉。一旦它们决定了一个抽屉,另一个抽屉就会被迅速撤回,它们就无法拿到被撤回的抽屉里的巧克力了。
在一个抽屉中,将4块巧克力堆在一起,还有一块巧克力是单独放的;在另一个抽屉中放了两堆巧克力,各有3块——而黑猩猩通常会选择放着最多巧克力的抽屉,太优秀了。
会抢答的鹦鹉
众所周知,鹦鹉能完美地模仿声音和音调,但这只名叫亚历克斯的灰鹦鹉,并不是简单重复它从主人那儿听到的东西,它是真的能明白这些问题的意思。
例如,主人向亚历克斯伸出两把钥匙,问道:「有多少把?」亚历克斯很快回答:「两把。」
然后,她问道:「有多少个绿色方块?」虽然亚历克斯是第一次看到以这种组合放置的物品,但它依然给出了正确答案:「2。」
柯基犬也会函数求导?
照片里这只天赋惊人的狗叫埃尔维斯,是一只威尔士柯基犬,它的主人蒂姆·彭宁斯是一位数学老师。
彭宁斯会定期和埃尔维斯一起出去溜达,在宽广的湖边惬意地散步,与此同时,他总是会带上狗狗最爱的玩具:一个网球。
彭宁斯通常沿着水位线在沙滩上散步,把球斜着扔进水里。此时,这位数学老师发现,埃尔维斯从来没有过直接游向它最喜欢的球,而是在沙滩上跑了几米之后才一个急转弯,跳进水里游完最后几米。
数学家的直觉,让彭宁斯开始思考为什么埃尔维斯没有走直线。很快,一切真相大白:狗狗会在沙滩上跑一段距离,因为它奔跑比游泳快得多,这样它就能花比直线游泳更少的时间去拿到球。
埃尔维斯站在A点,网球在水里漂向了B点。
我们把奔跑速度设为g,游泳速度设为s。根据时间=距离/速度,就得到了计算总时间的公式:
我们要求这个函数的最小值,就要求它的一阶导数:
函数的最小值为T'(y)=0。最后,我们就得到了答案:
有可能,埃尔维斯只是对如何以最快速度拿到心爱的网球有一种良好的直觉。它经常在沙滩上嬉戏,在水里游泳,它就在这当中获得了经验。但也许,这也是某种来自演化与遗传的数学直觉,可以帮动物们更有效率地移动。
(文中图片素材均来源自网络,仅供学习交流使用)
来源:狂丸科学


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