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今天要来介绍一下，最近关于诺贝尔奖的那块瓜。
一年一度的诺贝尔颁奖季又到了，今年因为疫情的原因，诺贝尔颁奖典礼也没办，就简简单单的线上发布。颁奖仪式的简朴一点也没影响诺贝尔奖的轰动程度，相反，我们吃到了更多的瓜。
众所周知，诺贝尔奖没有数学奖。到底为啥不设数学奖呢？这个原因也是众说纷纭。最离谱的一个版本，说诺贝尔当年的女友和数学家莱夫勒跑了，诺贝尔从此对数学家深恶痛绝。为了迎合这个说法，连菲尔兹奖都被拉下水，约翰·查尔斯·菲尔兹和米塔格·莱夫勒是生死之交，连菲尔兹奖都规定只能授予未满40岁的数学家——这不是笑话诺贝尔年纪大嘛！
Emmm……虽然传闻有鼻子有眼的，但是我们还是要先辟一波谣。诺贝尔奖和“私奔的女友”是八竿子也打不着的关系。之所以不设数学奖，是因为在诺贝尔老先生的时代，数学领域已经有了比较权威的奖项（Scandinavianprize）。而且，从个人的科研兴趣来说，诺贝尔热衷于物理和化学领域的发明。诺贝尔设立的奖项，几乎都与重大发明发现相关，而数学的理论性太强，也很难出成果，所以最终也没有设立数学奖。
虽然诺贝尔没有给数学家发奖金的欲望，但是，数学家还真没少拿。今年的诺贝尔物理奖得主，就有一位是鼎鼎大名的数学家！而且，如果霍金老先生还在，说不定今年的诺贝尔物理奖，得是四个人拿。
你不知道的霍金基友:他全家都是科学家
罗杰·彭罗斯是英国数学家，物理学家，同时还是一位科普作家。彭罗斯出生于年，今年已经89岁，比霍金还大11岁。目前，彭罗斯是牛津大学数学学院的教授，年因为学术成就斐然被授予了英国爵位。
彭罗斯教授在数学，物理学，科学哲学等领域都颇有建树。这可能与他的家庭氛围有关。彭罗斯一家那是名副其实的书香世家。罗杰彭罗斯的父亲，莱昂内尔·彭罗斯是英国知名的遗传学专家、精神病学专家，是英国医学遗传学的的核心人物。彭罗斯这一波一共有四个兄弟姐妹，个个都继承了老爹的学术天赋：
奥利弗·彭罗斯，家中老大，是国际知名的理论物理学家。奥利弗彭罗斯的研究成果以非对角长程序的概念而闻名，是理解超流体和超导体的核心。另一位诺奖得主杨振宁教授关于超导与超流的盘踞，就是沿袭这个理论的。
乔纳森·彭罗斯，罗杰彭罗斯的弟弟，是英国的国际象棋大师。而且，他还是一位著名的心理学家。
雪莉·霍奇森，彭罗斯家唯一的女孩，同事也是英国皇家科学院院士，著名的医学遗传学家。
而彭罗斯的继父，说出来也要让学界抖三抖了，麦克斯·纽曼，英国数学家、密码学家，发明了世界上第一台可工作的电子储存程序电子计算机，也是AI之父阿兰·图灵的老师。
看看这可怕的一大家子，在这样的家庭氛围下，罗杰彭罗斯先生那些广博的兴趣爱好也就不显得那么神秘了：罗杰彭罗斯国际象棋下的好，他的数学发现可以应用在化学和生物领域，而且彭罗斯教授在AI方面，也有着深刻的思考。
彭罗斯主张不看好模仿人类大脑来打造AI的思路，因为计算机是理性算法和逻辑实现的产物，但人类大脑是无法完全用算法来衡量的。这个说法见仁见智，但是斯坦福大学的华人AI科学家李飞飞教授在诺奖颁布后就激动的发推宣称：罗杰斯教授是她的偶像，也激励了她选择AI研究。
用三页数学论文斩获诺贝尔物理奖的数学家
今年的诺贝尔物理奖是第一次颁发给了一个纯数学工作。追根溯源，那是年的一篇只有三页的数学论文。在这篇论文中，罗杰彭罗斯在相当广泛的条件下证明了黑洞内奇点的存在。后来，霍金和彭罗斯合作，把研究范围推广到了宇宙学领域，证明了大爆炸一定始于一个奇点。
如果霍金还活着，今年真的应该和彭罗斯一起分享这个奖项了。诺贝尔奖又一次告诉我们：一，学好数学很重要；二，得活的长啊……
彭罗斯虽然拿的是物理奖，但是人家实打实是个数学家。彭罗斯年轻时候和父亲一起设计了不可能在现实空间中实现的彭罗斯三角。他们还一起创造了不可能实现的彭罗斯阶梯，对就是盗梦空间里那个一路走一路走不完的楼梯。。。
找出电影中彭罗斯阶梯出现的次数——
答对没奖嘻嘻嘻
彭罗斯在建筑界名不虚传，不仅仅因为“彭罗斯阶梯”，他的“彭罗斯镶嵌”，也成了很多建筑大师和艺术家的灵感来源。下面这张图，是彭罗斯的神交好友，荷兰艺术家埃舍尔的代表作之一。在这幅作品中，埃舍尔用一对毗连的黑鸟和白鸟构成了一个平移铺陈的基本区域。这就是所谓的周期性铺陈方式，只要平移一个区域，就可以铺满整个平面。
看起来只是两只鸟的问题，但是在数学界，这个问题从年提出，到现在还在不断更新答案，年，著名华裔逻辑学家王浩提出了这样一个问题：只用一种全等的多边形铺满平面，得到的镶嵌必然是周期性的。那么能否只用有限种全等的多边形得到非周期性的平面镶嵌？
最开始，王浩的学生构造出的第一个非周期性的例子，用了种多边形。。。后来，在数学家的不断努力下，这个数量不断缩小，到了著名的彭罗斯镶嵌，这是第一个只需要两种多边形的例子。彭罗斯跳出了正方形砖块的圈子，构造了一个只含两个砖块的砖块组，分别是36度菱形和72度菱形：
在边界规则的限定下，只能用这组砖块非周期性地平铺整个平面：
很多伊斯兰建筑的图形拼接都和彭罗斯镶嵌非常相似。伊斯兰瓷砖中常见的五边形和八边形结合重复的旋转团，都可以看做是数学镶嵌，可以无限延伸，从而表明无穷大。伊斯兰几何图案在某种意义上，也可以说成是现代算法艺术的先驱呢。
彭罗斯镶嵌可不是用来增加瓷砖多样性的，它还有着更厉害的用途——年诺贝尔化学奖授予以色列科学家丹尼尔·谢赫特曼（DanielShechtman），他观察到自然界中基本粒子存在非周期性排列的现象，也就是传说中的“准晶”，这和彭罗斯镶嵌还有点关系。
很多物质都是由原子组成的。有一类叫做“晶体”的固体，其中原子排列符合周期性规律。在年，以色列化学家谢赫特曼发现了原子排列不具备周期性的固体材料，在晶体学界引起了巨大的震动。这种无平移周期性但有位置序的晶体就被称为准晶体。
一开始谢赫特曼没往数学上想，后来才在别人的帮助下弄明白了其中的彭罗斯镶嵌。在谢赫特曼一人独享了当年的诺贝尔化学奖。但是，彭罗斯也在和自己的生物化学学者朋友的通信中提到过，某些病毒呈现的正十二面体和正二十面体，会不会也是按照彭罗斯镶嵌这样的非周期的基本单位方式生长的？
是不是真的不知道，但如果是真的，说不定数学家彭罗斯能再拿一个诺贝尔生理学奖了。
诺贝尔奖和数学家的恩怨情仇却还没有完结。最著名的诺贝尔奖得主爱因斯坦同样也是个遭受洗脑包之苦的名人——多少教育家举栗子的时候都会说爱因斯坦小时候数学不好。为了打脸谣言，诺贝尔奖官方今日还公布了一份爱因斯坦读高中时候的成绩单，成绩单显示，爱因斯坦在代数、几何、投影几何、物理这几科都是满分，根本没有数学不好！
那么，爱因斯坦数学不好这个洗脑包到底是从哪里流传出来的？——是爱因斯坦的朋友圈之一，著名的华人数学家陈省身先生，曾经说过爱因斯坦数学不好。这……打扰了。
害，说白了还是数学家和诺贝尔奖过不去嘛。
虽然诺贝尔奖不设数学奖，数学家的传说却一直在诺贝尔颁奖典礼流传。毕竟数学是所有科学研究的必备工具，没有哪一个学科能离得开数学。数学学科的重要性自然不言而喻。在通识教育中，数学也是独占一席，拥有非常重要的地位。
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11/7周六晚7-8点Numbers关于数字
11/14周六晚7-8点Symmetry关于对称
11/21周六晚7-8点Statistics关于统计
11/28周六晚7-8点Chaos关于混沌
12/5周六晚7-8点GameTheory博弈论
（课上半小时总结+半小时段落精读练习；课后泛读作业+主题相关的影视和其他作品赏析）
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