周六来人才公园邂逅空间几何之美!数学艺术家Segerman来啦~

2019-08-09 来源:创新南山

奇妙的空间几何,不只是数学课本里的枯燥知识,更是美的化身。想知道数学艺术家是如何利用科技展现蕴藏在数字与公式之中的美吗?想来一次与几何美的完美邂逅吗?这个8月,你将有机会与国外顶级数学艺术家一起走进几何的世界,感受空间几何带来的具象美!

8月,与数学之美的完美邂逅

8月10日,著名数学艺术家亨利‧萨格曼(Henry Segerman)将来到深圳,届时将会在人才公园举行一场名为【艺术的数学——真理与美】的主题讲座。

在主题讲座中,亨利将以现身说法,向听众讲述他在数学可视化方面的工作,同时还将展示许多由他本人带来的3D打印模型、虚拟现实与球面摄影等创作例子。

现场将由杰曼诺夫数学中心同仁进行中文说明,听众并不需要具备高深的数学知识背景,只需要一双欣赏美的眼睛,与一颗追求真理的好奇心。

Henry Segerman在MoMath美国数学博物馆的演讲)

活动详情

主讲人:Henry Segerman(配备中文翻译)

日期:2019年8月10日(周六)

时间:3:00~4:00pm

地点:深圳人才公园求贤阁1楼多功能厅

亨利‧萨格曼是谁?

亨利‧萨格曼(Henry Segerman)出身立体几何学与拓扑学专业,拥有斯坦福大学的数学博士学位,同时也是德克萨斯大学奥斯汀分校和墨尔本大学博士后。2013年进入俄克拉荷马州立大学任教,如今是该大学的的数学系副教授。

为了使学生们更好地理解数学公式与概念,亨利‧萨格曼(Henry Segerman)通过3D打印、虚拟现实与球形空间影片等现代技术与科技,创造了很多精确并且美丽的图形和3D打印模型,将抽象的数学概念具体化。

在2016年的时候,亨利‧萨格曼(Henry Segerman)还出版了畅销书籍《Visualizing Mathematics with 3D Printing》,本书中展现了3D打印技术下数学艺术的另一面,所有亨利‧萨格曼(Henry Segerman)也是一位名副其实的数学艺术家。

亨利‧萨格曼(Henry Segerman)表示:“数学的语言不像艺术语言那样容易接近,不过我可以将它们翻译成另一种形式,通过创造一幅画或者一件雕塑来表达数学想法。”

该视频是亨利‧萨格曼(Henry Segerman)对自己《Visualizing Mathematics with 3D Printing》的简介,也展示了书中的一些参考本书的案例。

用3D打印创造4D对象的投影

亨利‧萨格曼(Henry Segerman)最经典的创作就是用3D打印创造4D对象的投影。

我们生活在一个三维(3D)的世界里,虽然在所处的这个宇宙中我们无法创造出一个4D对象。但亨利‧萨格曼(Henry Segerman)却用3D打印创造4D对象的投影,向我们展示了一个4D立方体(或超立方体)的阴影到底是什么样的。

要说明一个立方体的概念,其中的一种方法是在上面照亮一盏灯,投射它的阴影。亨利表示:以此类推,既然我们能够把一个三维物体的阴影投射在一个二维平面上,我们也可以压扁一个四维形状进入三维空间。

(三维物体的阴影投射在一个二维平面上)

在“压扁”这些4D形状的过程中,利用了类似球面投影(stereographicprojection)的概念和3D打印的技术,打印一个塑像来代表4D超立方的投影。虽然这个雕塑的形状必然是扭曲的,但已经是我们能够得到的最接近的真正4D可视化对象。

比如上图这个叫“比一个超立方体的猴子更好玩”的塑像,显示了几只猴子挂在了一个超立方体形状中的投影。您的脑袋可能需要几分钟才能转过这个弯。但在数学的世界里,径向投射将猴子移动到三维球面(即四维空间中的单位球),也就是通过球面投影将猴子投射到3D空间。

(动态几何与3D打印的应用)

数学家的VR世界

2014年至2017年,亨利‧萨格曼(Henry Segerman)与他的合作者进行了“双曲VR(Hyperbolic VR)”项目。为了探索另类几何学的数学可能性,他们想象出了平行线可以相交或渐行渐远的“非欧几里德”空间。

之后,亨利与他的合作者一道开发了一种软件,利用这种软件,任何拥有虚拟现实(VR)头显的人,都能探索“弯曲”宇宙,并在这个弯曲的世界中漫步。

(VR视频)

从2018年开始,亨利‧萨格曼(Henry Segerman)开启了新的虚拟现实项目——带射线推进的双曲VR。该项目是基于“双曲VR(Hyperbolic VR)”项目开展,将绘制系统从传统的基于多边形的方法改为使用射线行进,推广到非欧几里德空间,这将让体验者看到更深的空间。

作品一览

最后,我们来静静的欣赏亨利‧萨格曼(Henry Segerman)创作过的这些美妙艺术品吧!

Juggling Motion(戏法者动作)

Round Möbius Strip (圆形莫比乌斯带)

triangle tiling(三角瓦)

Round Mobius checkerboard earrings

(圆形墨比乌斯棋盘耳环)

其他

(向左滑动查看更多图片)

数学研究不仅是一种对方程的追求,它所表达出来的图形与比例,能给我们带来最触动人心的艺术作品,这个8月,期待您与亨利‧萨格曼(Henry Segerman)一起,开启一场别开生面的数学之旅,邂逅最美的空间几何之美。

来源:深爱人才

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