"数轴旋转"里也有人生！张景中院士抖音科普高斯定理传递数学之美

近日,中国科学院院士、计算机科学家、数学教育家张景中在抖音发布的一则讲解虚数原理的科普视频,以"数轴旋转"的生动比喻,将抽象的复平面理论转化为大众可感知的数学之美,引发了广大网友的热烈反响。截至目前,该视频已累计播放1221.3万次,收获几十万点赞、近10万次收藏,相关内容还带动了热点话题“艾特你数学不好的朋友来学”,引发两千多万网友在线学数学,网友不禁大呼:“感觉脑子被‘开光’了!”,评论区还涌现不少“数学与人生”的哲学讨论:“人生如数轴,无数复数组合成了人生的起伏线!”

图1: 张景中院士在抖音讲解虚数

在这条仅4分钟的视频中,张景中院士以通俗易懂的方式,深入浅出地讲解了虚数与复平面的数学概念。从正数与负数的基础知识出发,他巧妙地将乘以-1比作“向后转”,对应数轴旋转 180°,直观展示(-1)² = 1 的几何意义,引入虚数i(√-1)则相当于向左或向右转90°,由此逐步展开对虚轴和复平面的空间想象,使得抽象的数学理论变得生动直观。更惊喜的是,张景中院士在短短数分钟内,以"将数学放回现实土壤"的方式拆解了著名的高斯定理,让高冷的理论科学变得触手可及。

图2: 张景中院士在抖音讲解高斯定理

评论区中,"顿悟时刻"成为高频词。不少网友感叹:“这么多年,我终于理解了虚数!”“以前学数学卡在了很多奇奇怪怪的点,导致我陷入这些点很久很久,现在感叹这才是真正的数学啊,让人兴奋!”“那时候就死记硬背,会做题,但是根本就没有理解的这么透彻过。”还有人惊叹于科学解释的优雅:"谁能想到这么严谨深奥的理论科学都可以讲的如此优美。"

更有网友将数学与人生哲理相结合,认为数学的维度拓展映射了人生的成长与变化:“一开始听的是数学,最后听的是人生,人生就如数轴,每一个实数相当于人生的一个阶段,人生方向决定正负,当一件事你付出了平方的能量,可能发现又会回到了原点,这时当你横向发展就会从简单的实数变成复数,而无数个复数联合起来就是人生的起伏线。”

图3: 网友在张景中院士的视频评论区留言

短短几分钟的数学原理讲解,张景中院士通过短视频科普打破了数学知识的传播壁垒,让晦涩的理论走进大众视野,开拓了网友们的数学思维和眼界。除了较为复杂的数学概念之外,张景中院士还针对小学、初中和高中数学知识进行扩展延伸,以此开拓青少年的数学思维,例如讲解0的特性和数学的巧妙用法中,0可以是3-3、4-4,也可以是lg1、ln1,由此展开对数学中恒等式变换、配方法解二次方程的讲解。不仅如此,张景中院士还分享了许多数学与数学家的历史故事,例如“你可能不知道的祖冲之(的厉害之处)”、“用数学破解‘白马非马’的怪论”等等。从数学思维延伸而出,张景中院士传递的科学探究思维不断激发人们对知识的热情,为全民知识素养的提升探索出“云课堂”的可能性。

从火山院士刘嘉麒在抖音讲述地质奥秘,到红外物理学家、半导体物理和器件专家褚君浩科普"隐身术",短视频正以"轻量化表达+场景化叙事"的方式拓宽知识传播路径,让深奥理论突破象牙塔围墙。2018年以来,已有10多位中国科学院、中国工程院院士入驻抖音并持续更新,讲解内容涵盖太阳物理学、火山学、地质学、海洋与地球科学、古生物等多个领域。越来越多顶尖学者加入短视频科普矩阵,真正实现了“让知识流动起来”,持续推进社会性科普,照亮了更多人的求知之路。