(2015-09-11)數學是科技的基礎語言,在今天的數位世界有沒有價值納入新聞報導,用什麼方式撰寫才能引發讀者的興趣,甚至教育讀者?這對新聞媒體、對執筆的記者、對讀者大眾,都是一大考驗與挑戰。

(Brain 2015-09-11)下圖看上去像貼在牆上的壁紙,或鋪在地上的拼花塑料地板,事實上是一道數學難題的解答,是美國華盛頓大學三位數學家 Casey Mann、妻子 JenniferDavid Von Derau 的研究成果。

科學上的發現,不太容易在綜合性新聞媒體出現,尤其是數學的研究,更缺乏報導的急迫性。

但這一次的數學發現,卻吸引了英國衛報、英國每日郵報、美國 Huffington Post、以及美國國家公共廣播電台 NPR 網站,從各個角度分別報導。

這是什麼樣的數學難題?說起來很簡單,就是把同樣的「五邊形」連接在一起,鋪成一個平面,但五邊形之間不能有空隙、也不能重疊。


(圖片來源:Casey Mann 教授、取自衛報)

上圖橘藍黃各是一個同樣的五邊形,三個合成一組,就可以排成緊密連接的平面。

根據數學的理論,六邊形以上的圖形,都不可能連接成平面,三角形與四方形沒有限制,五邊形已經有 14 種,六邊形僅有三種。

這次五邊形的發現是第 15 種,第一種是在 100 年前發現的,第 14 種是在 30 年前發現的,所以這一次的發現凸顯珍貴。

如果有人想畫出這第 15 種五邊形,可用 Casey Mann 教授公佈的公式(下圖)。(讀者對另外14種五邊形有興趣,可參閱這裡。)



(圖片來源:Casey Mann 教授、取自 Huffington Post)

新五邊形的發現,數學家給予高度評價,因為到目前為止,五邊形的分類還沒充分了解,有繼續研究的空間,假以時日應有新的發現。

Casey Mann 教授說用多邊幾何圖形拼組平面,是一個美妙的數學題,簡單的連兒童都能了解,但我們卻躲避了一百年。

除了趣味,或者是用在磁磚的設計,多邊形更讓我們了解自然界的許多結構,像結晶與病毒,都是靠幾何圖形的連接逐漸擴大的。

科技不斷發展,新的成果不斷的發現,尤其關係我們生活的重大發現,新聞媒體時有報導,像是地球暖化、綠色能源、環保、食安、醫療,更不用說消費電子。唯一不報導、或說極少報導的領域,就是數學。

數學是另一種語言,對一般人深澀難懂,研究的結果又沒有即時性的應用效果,顯然與快速滾動的新聞週期有很大的差距。

科技新聞作家 Laura Dattaro,在哥倫比亞大學新聞評論為此發表一篇文章,說數學沒有得到新聞媒體應給予的重視。

他了解數學議題的下筆困難,大家對數學多存恐懼,數學家多是天才型的人物,但用的語言卻是含糊朦朧,即使是有名的作家,也要花耗很長的時間,才能寫一篇讓大家能懂的文章。

這次新五邊形的發現,題目簡單、答案也一目了然,寫一個簡單的電腦程式就可以畫出圖來,所以被少數媒體刊登出來,但多沒有細述研究過程。

另一位科技新聞作家 Kevin Hartnett,為波斯頓環球報與 Quanta 雜誌寫專欄,被稱為是最會講數學故事的人,但他也說數學非常嚇人,與別類科技的寫作完全不同,對數學的研究成果很難找到下筆的切入點。

學習曲線長是一個原因,即使一個基本的數學故事也要花很長的時間醞釀,已故的科學作家 Martin Gardner,在 Scientific American Mind 雜誌有一個「數學的遊戲」專欄,連續受讀者歡迎長達 25 年之久,但每一篇都要用一個月的時間去準備。

數學遊戲為什麼會維持那麼多年,這位作家說了一段令人省思的話:「我寫這個專欄的樂趣之一,是能接觸到頂級的數學家,這些人的貢獻遠遠超過我的寫作所力,專欄也因此受到歡迎,我成功的秘密,是由於我的無知。」

早在 1992 年,紐約客雜誌就刊登了很長一篇文章,報導兩兄弟數學家在公寓裡組裝一台超級電腦,用來尋找圓周率(圓周長與直徑的比)的終點,大家都知道圓周率 π=3.1415......,但小數點有多長,沒人知道,這兩兄弟的電腦日以繼夜運算,經過停電再開機重來,報表紙印出的數字堆滿一屋子,最後停止運算,小數點高達 20 幾億位,可以從紐約排到洛杉磯。

圓周率 π 被數學家認為是很奇特的一個數目,小數點沒有盡頭、沒有重複、也沒有規律。

數學是科技的基礎語言,趣味、完美、抽象,在今天的數位世界有沒有價值納入新聞報導,用什麼方式撰寫才能引發讀者的興趣,甚至教育讀者?這對新聞媒體、對執筆的記者、對讀者大眾,都是一大考驗與挑戰。

*本文取材自2015年9月7日「那福忠週一論壇:當數學成為新聞」。
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