广州大学教授、中国科学院院士张景中最新著作中有一个机器证明几何定理的题目,引起江总书记的浓厚兴趣。2000年10月18日,江总书记亲自打电话向张景中院士询问,并关切地问及张院士的生活和工作经历
有趣的几何题
如果你随手画一个五角星(不一定是正五角星),再作出这个五角星的五个角上的三角形的外接圆,这五个圆除了在五角星上的那五个交点外,在五角星外面还有另五个交点。有趣的是,不管五角星是什么样,后五个交点一定在同一个圆上。这就是五圆定理。
现任广州大学计算机教育软件研究所所长的张景中院士,是我国著名的计算机科学家、数学家和教育家。他对解这道几何题有独特的思路。
张景中1959年毕业于北京大学数学系。1995年获中国科学院自然科学奖一等奖,并当选为中国科学院院士;1997年获国家自然科学奖二等奖,同年当选为中共十五大代表。1998年被评为全国优秀教师,同年获全国“五一”劳动奖章。他还是一位优秀的科普作家,被中国科普作家协会评定为建国以来有突出贡献的科普作家,1999年被推选为中国科普作家协会理事长。
张院士创作的科普作品已经出版的超过200万字,多次在国家级评选中获奖。他的最新科普著作《计算机怎样解几何题》是大型科普系列读物《院士科普书系》第一批出版的作品,出版之后短短时间,读者反映非常热烈。在此书的第87页上,张院士论述了计算机解“五点共圆”。
总书记来电话
2000年10月18日,对张景中来说,是一个平常的日子。晚饭后散步归来,他和往日一样开始了自己的工作,聚精会神地审阅一篇博士生的论文。
这时,家里的电话响了,电话那端传来十分亲切和蔼的声音:“您好!您是张景中教授吗?”
“是的,我是,”
“我是江泽民。”张景中简直不敢相信自己的耳朵。可是,他还是听出来了,这确实是江总书记那熟悉的声音。
“您好,江总书记!”事先不知道江总书记要来电话的张院士夫人,惊喜地记下了当时的时间:21时19分。
“院士科普丛书里有本《计算机怎样解几何题》,是您写的吧?”
“是我写的。我很高兴您给丛书写了序言呢。”
就这样,总书记从为《院士科普书系》作序谈起,说到书系中由张景中院士撰写的《计算机怎样解几何题》一书,又谈到张院士的经历和现在所从事的智能教育软件的研究开发工作。总书记对各个问题均表示了极大的关心。接着,两人又在电话里一起研讨计算机解几何题的有关问题。总书记对机器定理证明所表示出的浓厚兴趣和他在几何方面的造诣,给张院士留下深刻的印象。
江总书记对张景中院士说,“你那本《计算机怎样解几何题》,因为我写的序,我这里也有。有时间看看,也是一种很好的休息。我也是一个几何爱好者呢。我教过几何,不过是职业学校的,不是普通中学。那本书里有些我不明白的想请教你。”
“谢谢您看我的书。什么问题呢?”
江总书记说,书里有这么个问题,关于一个一般的五角星的问题,不是我们国旗上的那种正五角星,是一般的,五个角大小不一定相同的五角星。五个角,是五个三角形。在每个三角形上作一个圆,外接圆,一共是五个圆。相邻的两个圆本来有一个交点,还会有一个新的交点。要证明的是:这五个新的交点共圆。你的书上说用计算机解决了这个题。计算机得到的信息数目,每种信息都有两个数字,一个较小,后面括弧里还有一个比较大的数,是什么意思?
“较小的是压缩了的信息数目,括弧里较大的数是展开了的信息数目。比如五点共圆,这是一条压缩了的信息。因为几何里通常讲的是四点共圆,一条五点共圆信息,包含了五条四点共圆信息,展开了就成为五条了。又如三条线段长度相等。a=b=c,是一条信息。展开了写成a=b、b=c和a=c,就是三条了。”
江总书记问:这个题目,要证明五个共点圆,不用计算机,人也能证明吧?”
“能证。用几何课本上的知识也能。只要证明其中四点共圆就可以了。”
“对的。因为三个点就能确定一个圆。我和陈省身,还有别的几位数学家谈到过这个题目。他们也说能证。你知道怎么证吗?”
“我想能证。我以前给数学奥林匹克选手讲过。可以回忆起。”
“你能不能写个证明给我看?我在休息时喜欢想点几何问题,这是一种很好的休息。你估计多久能写给我?”
“我想明天下午5点前能写好。因为上午约好了的有个采访。”
“好,你不用搞得很工整,普通的手写就行。”
“那好,我就用手写,不打印了。”
“谢谢,再见。”
“也谢谢您,再见。”
10月19日,张景中院士将他为“五点共圆定理”所做的一个证明,连同他写给江总书记的一封短信,交给有关部门,请他们转交给江总书记。
院士多年的心血
江总书记是在看了《计算机怎样解几何题》一书后,给张景中院士打电话的。张院士的这本书是作为“院士科普书系”之一,由暨南大学出版社、清华大学出版社联合出版。谈起这套书的出版,暨南大学出版社副总编辑周继武至今还很激动。他说,《院士科普书系》是1998年春由科学时报社(当时叫中国科学报社)提出创意,暨南大学出版社和清华大学出版社积极筹划,会同中国科学院学部联合办公室和中国工程院学部工作部,共同发起的重大科普工程。此书系的编委会名誉主任是周光召、宋健、朱光亚,编委会主任是路甬祥,中国科学院与中国工程院各学部主任均为编委会委员。江总书记亲自为这一书系作序。