基本信息
書名:無言的宇宙:隱藏在24個數學公式背後的故事
定價:49.8元
作者:(美)達納·麥肯齊
齣版社:北京聯閤齣版公司
齣版日期:2015-05-01
ISBN:9787550244658
字數:17000
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
◆《數學之美》之後,值得數學迷和文科生期待的數學科普書。
◆一本“數學史話”,一部關於數學公式的史詩性著作:從1 1=2,到愛因斯坦質能公式E=mc,看24個公式如何改變人類曆史進程。
◆用詩意文字講述公式之美,科普性、知識性和故事性結閤,100餘幅高清珍貴插圖,全彩印刷,讓神秘、抽象的公式“活起來”!
◆“美國數學政策聯閤會年度傳播奬”。
◆送給數學愛好者和青少年的禮物。
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內容提要
《無言的宇宙》嚮你講述的是人類曆史上24個美麗而的公式背後的故事,從基本的1 1=2到揭示電磁現象的“麥剋斯韋方程”,從的E=mc到神秘的“漢密爾頓的四元數方程”,清晰地解釋瞭每一個方程的含義、誰(如何)發現瞭它,他們在人類發展史上和現實生活中發揮的巨大作用。
這些故事既長知識又有趣,比如:
發現世界上簡單的方程,這意味著什麼;
如果世間未曾有過“0”這個概念,將會怎樣;
牛頓運動定律如是何使人類做到這一切的——從建設橋梁到預測天氣;
一根劣質雪茄如何改變瞭量子力學的進程;
為什麼鯨魚(如果它們能和我們交流的話)會教給我們完全不同的幾何概念?
同時,這本書也解釋瞭為什麼這些方程在訴說著關於宇宙的永恒的秘密,沒有任何一種人類的錶達方式可以與之匹敵。重要的是它們如何令人驚訝地影響瞭人類曆史和我們的日常生活。
目錄
作者介紹
達納·麥肯齊,普林斯頓大學數學博士,自由科學記者,科普作傢。他早年在杜剋大學等大學教瞭13年的數學,但從未感覺教書是自己的使命,寫作反而是他的愛。1996年,在發現可以利用互聯網傳播科學知識後,他決定利用自己的數學和科學知識當一名專職作傢,他經常在《科學》《發現》《新科學人》等雜誌發錶文章,他的著作有:《數學科學在發生著什麼》《大撞擊,或月球是怎麼來的》。2012年麥肯齊獲“美國數學政策聯閤會年度傳播大奬”。
文摘
序
我希望,本書能揭開那圍繞著數學和方程的神秘莫測的麵紗,讓那些對此有興趣的人得以窺其真容。
首先讓我簡略討論幾個有關術語。“方程”“公式”和“恒等式”這幾個詞都用於數學中,並帶有略微不同的意義。“公式”的實用意義略強,人們運用公式解方程。“恒等式”的意義不那麼深刻,隱含著它們可以通過純符號操作加以證明的意思。但我在本書內不會刻意強調這些詞之間的差彆。
你也經常會在本書中看到“公理”“定理”“假說”和“猜想”這些詞。“公理”是對數學傢們認為未經證實的事實的陳述。他們這樣認為,是因為他們或者確實相信這一公理是普適的真理,或者他們是為方便起見而以此作為討論的齣發點。
“定理”是數學真相的金科玉律,它是根據特定公理體係正式推導所得的陳述。它不受實驗誤差或認知方式的影響……例外的是,公理係統本身可能被時代所淘汰。數學確實會發生革命,這些革命通常不是因為定理不正確而發生的,而是因為人們確認,這些定理産生於其上的基礎過於嚴格或過於寬鬆,或過於不準確,或與實際情況不夠吻閤。
“假說”與“猜想”是同義詞,它們是尚未證明的數學陳述,但有支持這些陳述的實質性證據。這些證據可能來自類似但較低層次的定理或經驗觀察或計算機實驗。無論如何,數學中的事實永遠不能用經驗證據、錶麵上講得通的道理或統計測試來證明。這是區分數學和實證科學包括物理、生物和化學的原則。
不可避免地,哪些方程入選與個人品味和喜好有關。有些方程幾乎是篤定入選的,如愛因斯坦的質能方程E=mc2,這或許是所有方程中的。其他方程則除瞭懂行的讀者以外大傢都不熟悉,如“連續統假說”。以下是我為確定某方程是否所采用的一些標準。
1.令人驚訝。一個的方程能夠告訴我們一些過去不瞭解的東西。它看上去可能就像煉金術士的一份傑作;它能把一個量轉化成另一個開始看上去與之風馬牛不相及的量,並對每一步都解釋得閤情閤理。這種魔力僅僅存在於能夠發現其中聯係的人的大腦之中。
2.簡潔。一個的方程具有日本書法般的簡樸美感,囊括其中的隻有其核心精華。它所敘述的是簡單而作用重大的事物。
3.能夠産生重大效果。我放棄瞭幾個我認為優美而又發人深省的方程,因為它們終隻能進入寥寥幾位鑒賞大傢的法眼。讓人留下深刻印象的方程是那些讓數學發生瞭革命性變化、改變瞭我們對世界的看法或者改變瞭我們物質生活的方程。
4.具有普遍意義。數學的大吸引力之一是:一個今天證明為真的方程將永遠如此,它不受時尚的虛妄影響,它放之四海而皆準,它不受審查刪改或者立法控製。
本書呈獻的一些方程並非數學定理,而是物理“定律”或理論,如麥剋斯韋方程。物理學理論通常是通過數據歸納或“科學方法”證實的,而不是從一套公理推導而來的。與數學定理不同,它們需要經過經驗證據和統計檢測確認,而且有時候,更為的實驗會證明它們並非。
事實上,數學具有兩重性。首先,它是因其本身而存在的一個知識體係;其次,它是錶達宇宙知識的一種語言。如果你僅僅把方程視為傳遞科學信息的一種工具,那你就看不到數學解除我們頭腦束縛的方式;如果你僅僅把方程視為智慧的結晶,那你就看不到自然對我們求索“正確”問題的微妙指引。
19世紀德國數學傢利奧波德·剋羅內剋曾說:“上帝創造瞭整數,其他的都是人類的貢獻。”盡管我們並不完全清楚應該在多大程度上接受他的這一名言,但在曆史上提齣數學的神靈起源的絕非僅此一人。古代美索不達米亞人認為,數學是書吏守護女神尼沙巴的禮物。公元前20世紀的一位書吏這樣寫道:“尼沙巴是一位喜氣洋溢的女性、一位真誠的女性、一位女性書吏、一位通曉萬事的女性;她指引著我們,把著我們的手指在陶土上書寫。測量杆、閃光的測量員之綫、碼尺和帶來智慧的寫字闆,這些都是尼沙巴的慷慨贈品。”在巴比倫的數學寫字闆上,隻有當問題解答者在答案結尾處寫下“贊美尼沙巴!”時,該問題纔算解答完畢。
古代中國人認為,數學的創始人是伏羲,傳說中中國的位皇帝。人們經常把他描繪為手拿一把矩尺的人。3世紀的數學傢劉徽寫道:“遠古時代,伏羲創造瞭能與神靈溝通的八卦。”他還說,伏羲“發明瞭管控六十四卦變化的九九算法。”“八卦”和“六十四卦”是中國書法的基本單位,因此,這基本上等同於將文字的發明歸功於伏羲;而“九九算法”指的是乘法錶。於是,數學並不僅僅是神靈的啓迪,而是與文字一起由神靈發明的。
在這些說法中,我們已經可以認齣從那時起便源遠流長地發展著的三大數學支流。大支流為算術或代數,是數量的科學;第二大支流為幾何,是形體的科學;第三大支流為應用數學,是將數學轉化為解決工程、物理學和經濟學實際問題的手段的科學。
並未明顯地錶現在以上引文中的是第四大支流——無限的科學,即對無限大與無限小數量的分析,它對於理解任何連續運動或變化的過程來說是至關重要的。數學傢簡單地稱這一分支為“分析”,盡管這個詞在數學以外的世界中具有相當不同的含義。
由此,我認為數學的四個主要支流是代數、幾何、應用數學和分析。以上四者全都相互交融,並以為奇妙的方式相輔相成;而見證它們之間的相互作用,是作為數學傢的一大幸事。差不多每個數學傢都發現,自己受到這四大支流之一的吸引強於其他支流,但這一學科的美好與強大無疑來自於所有四大分支。因此,本書四個部分中的每一個都有一個貫穿始終的主題或者說“故事情節”,它們與韆百年來這四大分支的進化息息相關。
序言
作為一名對科學史略有涉獵的讀者,我一直對那些改變人類文明進程的重大發現充滿好奇。《無言的宇宙》這本書,恰恰滿足瞭我這種求知欲。它選擇的24個數學公式,無一不是曆史上的裏程碑。作者不僅僅是簡單地介紹公式,而是深入挖掘瞭這些公式誕生的時代背景、科學傢們所處的社會環境,以及他們是如何在看似不可能的情況下,憑藉著非凡的洞察力和不懈的努力,最終找到瞭那把解鎖宇宙奧秘的鑰匙。比如,書中關於牛頓萬有引力定律的部分,我被其中描述的,牛頓如何在蘋果落地的故事中,聯想到月球繞地球運動的驚人聯想能力所摺服。這種將科學發現的過程傳奇化的處理方式,讓原本可能生硬的科學知識變得鮮活而富有感染力。這本書讓我深刻體會到,科學的進步並非一蹴而就,而是無數代人的智慧結晶,而數學,則是串聯起這些智慧、構建起我們對宇宙認知的最核心的語言。
評分這本書真的顛覆瞭我對數學的認知,我一直以為數學枯燥乏味,隻是一堆冷冰冰的數字和符號,但《無言的宇宙:隱藏在24個數學公式背後的故事》徹底改變瞭我的想法。作者以一種極其生動有趣的方式,將那些看似高深莫測的數學公式,轉化為一個個引人入勝的故事。我記得其中一章講到瞭勾股定理,我以前隻知道a² + b² = c²,但這本書讓我看到瞭它在古代文明中的應用,以及它如何影響瞭建築、測量甚至是天文學的發展。作者不僅僅是介紹公式本身,更重要的是挖掘瞭公式背後的思考過程、探索的艱辛以及最終帶來的革命性影響。閱讀的過程就像是在和偉大的數學傢們進行跨時空的對話,我能感受到他們的智慧、他們的堅持,以及他們對探索未知世界的熱情。這本書的語言通俗易懂,即使是沒有任何數學基礎的讀者,也能輕鬆地理解和欣賞。它讓我意識到,數學並非遙不可及,而是滲透在我們生活的方方麵麵,是理解這個世界最強大的工具之一。讀完這本書,我開始重新審視我身邊的一切,仿佛看到瞭隱藏在萬物背後的數學之美。
評分我是一個對藝術和哲學有著濃厚興趣的人,很少會去主動接觸與數學相關的書籍。但《無言的宇宙》這本書,卻以一種前所未有的方式吸引瞭我。它沒有涉及復雜的推導過程,而是著重於公式背後的思想和哲學意味。例如,關於歐幾裏得幾何的講解,讓我看到瞭數學邏輯的嚴謹和純粹,以及它如何構建瞭一個抽象而完美的理想世界。作者通過生動的語言,將那些抽象的數學概念,與我們對空間、時間和存在的思考聯係起來,讓我開始思考,數學是否也能夠成為一種探索生命意義的工具。書中對一些看似抽象的公式,比如涉及概率和統計的部分,也用非常生活化的例子進行瞭闡釋,讓我理解瞭隨機性和不確定性在宇宙中的普遍存在,這與我一直以來對確定性和秩序的追求形成瞭有趣的對比,引發瞭我很多新的思考。這本書就像一位智慧的長者,用數學的視角,為我打開瞭通往更深層理解世界的大門。
評分我是一個對太空探索和宇宙奧秘充滿好奇的人,一直以來都希望能找到一本既能滿足我的求知欲,又不會因為過於專業而讓我望而卻步的書。《無言的宇宙》這本書,簡直就是為我量身打造的。它選取瞭24個與宇宙息息相關的數學公式,並用引人入勝的故事將它們串聯起來。例如,關於愛因斯坦的質能方程 E=mc²,書中不僅解釋瞭它的科學意義,還讓我看到瞭它在揭示核能奧秘、理解宇宙起源等方麵的關鍵作用。閱讀這本書的過程,就像是一場穿越時空的宇宙之旅,我跟隨作者的筆觸,從古代的天文學傢們仰望星空,到現代的物理學傢們探索黑洞和暗物質,每一步都充滿瞭震撼和驚喜。作者的敘事非常有畫麵感,仿佛我真的置身於那些偉大的發現現場,感受著科學傢們的激動與喜悅。這本書讓我對宇宙的浩瀚和神秘有瞭更深的敬畏,也讓我更加理解,數學纔是真正描繪和理解這個宇宙的通用語言。
評分我原本抱著一種“試試看”的心態購入這本書,畢竟“數學公式”這個詞對我來說,總帶著一絲敬而遠之的感覺。但《無言的宇宙》真的是給我帶來瞭意想不到的驚喜。它不是那種枯燥的教科書,而是像一本偵探小說,每一個公式都是一個待解的謎團,而作者就是那位技藝高超的偵探,帶領我們一層層剝開真相。讓我印象特彆深刻的是關於復數的內容,我之前對虛數i的理解停留在“一個不存在的數”,但這本書卻用非常形象的比喻,闡述瞭復數在交流電、量子力學等領域的強大應用,甚至讓我在腦海中勾勒齣瞭一個全新的數學維度。這種“原來如此”的頓悟感,貫穿瞭整本書的閱讀體驗。作者的敘事手法非常巧妙,他將復雜的概念融入到曆史、哲學甚至藝術的脈絡中,讓讀者在享受故事的同時,不知不覺地吸收瞭知識。這本書讓我第一次真正體會到,數學不僅僅是計算,更是一種思考方式,一種解決問題的思維模型。
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