【正版書籍】無言的宇宙：隱藏在24個數學公式背後的故事 達納·麥肯齊著 科學與自然 正版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 達納·麥肯齊（DanaMackenzie）著 著

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齣版社： 北京聯閤齣版公司

ISBN：9787550244658

商品編碼：29928157524

包裝：01

開本：04

齣版時間：2015-02-01

商品參數

商品名稱：	無言的宇宙：隱藏在24個數學公式背後的故事 達納·麥肯齊著 科學與自然 正版書籍 暢銷科普讀物	開本：	16開
作者：	（美）達納·麥肯齊	定價：	49.80
ISBN號：	9787550244658	齣版時間：	2015-05-01
齣版社：	北京聯閤齣版公司	印刷時間：	2015-05-01
版次：	1	印次：	10

內容介紹

《無言的宇宙》嚮你講述的是人類曆史上24個美麗而偉大的公式背後的故事，從基本的1+1=2到揭示電磁現象的“麥剋斯韋方程”，從著名的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。

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，寫作反而是他的最愛。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”。

媒體評論

麥肯齊非凡的文字錶達功力，就像是一場“簡潔”的慶典。

——Nature雜誌

 

（這本書）內容好而且易讀：地鐵裏的早晨時光加上一個晚上，我已經讀瞭大半……《無言的宇宙》給人以輕鬆而愉快的閱讀體驗，同時也是送給數學愛好者和青少年的完美禮物。

——Chance雜誌

◆《數學之美》之後，*值得數學迷和文科生期待的數學科普書。

◆*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、知識性和故事性完美結閤，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完美禮物。

目錄

序

引言：算盤VS阿拉伯數字

 

第一部分：古代的定理

1.我們為什麼信賴算術：世界上最簡單的公式

2.抗拒新概念：零的發現

3.斜邊的平方：畢達哥拉斯定理

4.4.圓的遊戲：π的發現

5.從芝諾悖論談起：無窮的概念

6.杠杆作用的重要性：杠杆原理

 

第二部分：探索時代的定理

7.口吃者的秘密：卡爾達諾公式

8.九重天上的秩序：開普勒的行星運行定律

9.書寫永恒：費馬最後定理

10.一片未曾探索過的大陸：微積分基本定理

11.關於蘋果、傳說……以及彗星：牛頓定律

12.偉大的探索者：歐拉定理

 

第三部分：普羅米修斯時代的定理

13.新的代數：漢密爾頓與四元數

14.兩顆流星：群論

15.鯨魚幾何與螞蟻幾何：非歐幾何

16.我們信賴質數：質數定理

17.關於譜係的想法：傅立葉級數

18.上帝之眼中看到的光：麥剋斯韋方程

 

第四部分：我們這個時代的定理

19.光電效應：量子與相對論

20.從劣質雪茄到威斯敏斯特大教堂：狄拉剋公式

21.王國締造者：陳省身-高斯-博內公式

22.有一點兒無限：連續統假說

23.混沌理論：洛倫茲方程

24.馴虎：布萊剋-斯科爾斯方程

 

結論：將來會如何？

緻謝

譯者注釋

在綫試讀

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……唯一例外的是，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最著名的。其他方程則除瞭最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偉大所采用的一些標準。

1.令人驚訝。一個偉大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。一個偉大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，因為它們最終隻能進入寥寥幾位鑒賞大傢的法眼。讓人留下最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。數學的最大吸引力之一是：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，更為精確的實驗會證明它們並非完美。

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，傳說中中國的第一位皇帝。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。第一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，並以最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。

《時空迴響：從牛頓到愛因斯坦的科學革命》 作者： 艾倫·雷諾茲 (虛構) 譯者： (待定) 齣版社： (虛構) --- 書籍簡介 在人類認知的廣袤星空中，科學革命無疑是最為璀璨的燈塔之一。它們不僅改變瞭我們對自然世界的理解，更深刻地重塑瞭人類文明的進程。《時空迴響：從牛頓到愛因斯坦的科學革命》並非一部冰冷的學術教科書，而是一部充滿人文關懷與史詩敘事的恢弘畫捲，它聚焦於那些定義瞭現代科學基石的偉大思想、關鍵實驗以及背後那些充滿激情與掙紮的科學巨匠們。 本書將帶你穿越十七世紀的英格蘭，領略牛頓在蘋果樹下的沉思，解析他如何用簡潔而優美的數學語言，統一瞭天上星體的運行與地麵萬物的墜落。我們深入探討瞭《自然哲學的數學原理》是如何從根本上顛覆瞭亞裏士多德的宇宙觀，構建瞭一個機械、確定、由精確規律支配的宇宙模型。牛頓的力學不僅是物理學的支柱，更是啓濛運動精神的完美體現——理性至上，一切皆可被量化和預測。我們會細緻考察萬有引力定律的提齣過程，分析它在當時引起的巨大爭議，以及它如何奠定瞭經典物理學的堅實基礎。 然而，這個由牛頓構建的“完美鍾錶宇宙”並非終點，而是一個更宏大謎團的序章。 故事的敘述視角隨後轉嚮瞭十九世紀末期，那時的物理學界彌漫著一種“萬事皆已發現”的自滿情緒。麥剋斯韋的電磁場理論似乎已經將所有電、光、磁現象整閤得天衣無異。然而，就在這片看似平靜的水麵上，暗流湧動。邁剋爾遜-莫雷實驗的“零結果”，像一聲不和諧的音符，預示著經典物理學體係內部的深刻矛盾。 本書的下半部分，將筆鋒轉嚮二十世紀初的歐洲，聚焦於阿爾伯特·愛因斯坦——這位以其驚人的洞察力，徹底重寫瞭我們對空間和時間的理解的巨人。我們將不再僅僅停留在愛因斯坦公式的錶層，而是深入探究他那革命性的思維路徑：如何通過對光速不變性的不懈堅持，催生齣狹義相對論，將時間和空間從絕對的背景舞颱，轉變為相互交織、相對可變的“時空”結構。狹義相對論如何徹底改變瞭我們對質量與能量的認知，並以其著名的質能方程，揭示瞭宇宙中最深層次的能量秘密。 更進一步，本書細緻地描繪瞭愛因斯坦麵對引力難題時的心路曆程。狹義相對論的成功並沒有解決引力的奧秘，它在宏大尺度上的無力感，促使他進行瞭長達十年的艱苦探索，最終導嚮瞭廣義相對論的誕生。我們詳盡地解讀瞭廣義相對論的核心思想：引力並非一種力，而是質量和能量對時空幾何結構的彎麯。本書將通過生動的類比和曆史情境的重現，幫助讀者理解等效原理的精妙，以及為什麼一個彎麯的四維時空能夠完美地描述行星的軌道和光綫的偏摺。 《時空迴響》的價值，不僅在於闡述瞭這些理論的物理內涵，更在於挖掘瞭這些偉大的思想是如何在特定曆史、社會和哲學背景下孕育而生的。我們探討瞭： 1. 工具的進步： 從伽利略的望遠鏡到十九世紀精密的電磁學儀器，技術革新如何為理論突破提供瞭實驗證據。 2. 哲學的衝突： 笛卡爾的機械論如何被牛頓的形而上學所挑戰，以及康德的先驗哲學在相對論麵前如何失效。 3. 科學傢的性格： 探究牛頓的孤僻與執拗、法拉第的直覺與謙遜，以及愛因斯坦的獨立思考和對和諧的追求，這些性格特質如何塑造瞭他們的科學發現。 本書的行文風格力求做到學術的嚴謹性與大眾的可讀性完美結閤。我們避免陷入繁復的數學推導，而是專注於物理圖像的構建與思想的邏輯推演。通過重現關鍵的曆史場景——從皇傢學會的激烈辯論，到普魯士科學院的秘密會議——讀者將能真切感受到科學前沿探索過程中的興奮、懷疑與突破。 最終，《時空迴響》試圖傳達的核心信息是：科學的進步不是綫性纍積的結果，而是由一係列顛覆性的“範式轉換”所驅動。牛頓的宇宙觀是如此成功，以至於愛因斯坦的理論在很長一段時間內都被視為是對牛頓體係的“修正”，而非徹底的替代。本書帶領讀者見證瞭人類心智是如何一步步掙脫舊有的認知枷鎖，最終在宇宙的宏大背景下，重新定位瞭人類在時空中的位置。這是一部關於人類理解力極限的史詩，也是對理性探索永不滿足精神的頌歌。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值遠不止於科普。它讓我看到瞭科學的連續性和演進性，每一個偉大的公式都是站在前人的肩膀上纔得以建立。它也讓我體會到，即使是看似簡單的數學符號，也可能包含著人類對宇宙最深刻的理解。我特彆喜歡書中對於普朗剋量子假設的講述，這種微觀世界的顛覆性認知，是如何一步步被接受並最終改變瞭我們對世界的看法。這本書鼓勵我去思考，去質疑，去探索那些隱藏在日常事物背後的數學規律。它就像是一把鑰匙，打開瞭我對科學世界更深層次的興趣，讓我明白，即使是平凡的生活，也可能蘊含著不平凡的數學之美。我強烈推薦這本書給所有對科學、對宇宙、對人類智慧感到好奇的讀者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就相當吸引人，深邃的藍色背景，點綴著閃爍的星辰，中央是簡潔而有力量的數學公式符號，仿佛蘊含著宇宙的奧秘。拿到書的那一刻，就有一種想要立刻翻開，探尋其中故事的衝動。我一直對科學和數學充滿好奇，但又常常被過於抽象的概念所睏擾，希望這本書能夠以一種更易於理解和引人入勝的方式，將那些看似冰冷的公式與它們背後鮮活的創造者和精彩的發現聯係起來。我期待它能像一位和藹的嚮導，帶領我穿梭於數學的殿堂，去領略那些改變人類認知、塑造我們世界的偉大思想。想象著那些曾經睏擾無數天纔的難題，最終被簡潔的公式所解答，這種智慧的閃光讓我感到無比興奮。希望這本書能喚醒我對科學更深層次的理解，並激發我不斷探索未知的熱情。

評分☆☆☆☆☆

我原本以為這類科普書籍可能會比較晦澀，但《無言的宇宙》完全顛覆瞭我的認知。作者的敘述方式非常流暢，他能夠將極其復雜的科學概念，用通俗易懂的語言解釋清楚，同時又不失嚴謹。更重要的是，他賦予瞭那些冰冷的數學公式以生命。我不再覺得它們是僵硬的符號，而是蘊含著深刻意義的“語言”，它們講述著關於宇宙、關於物質、關於能量最本質的規律。讀這本書的過程，就像是在聽一場場精彩的故事會，我跟著作者的腳步，穿越時空，見證瞭科學史上那些偉大的瞬間。我喜歡作者在描述公式時，穿插的那些關於科學傢們的逸聞趣事，這讓閱讀過程充滿瞭趣味性，也讓我更加深刻地理解瞭公式的意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我驚喜的，是它所呈現的數學的“溫度”。我一直以為數學是冷冰冰的、客觀的，但這本書卻讓我看到瞭數學背後人類的智慧、掙紮、喜悅和遺憾。每一個公式都承載著一段不為人知的故事，有那些驚纔絕艷的頓悟，也有那些漫長而艱辛的探索。比如，對於我來說，相對論總是顯得那麼高深莫測，但通過書中對愛因斯坦思考過程的描繪，我仿佛能感受到他內心深處的探索和對宇宙奧秘的渴望。它讓我明白，即使是最偉大的科學發現，也離不開人類的直覺、想象力以及不懈的努力。這本書就像是一麵鏡子，照見瞭科學探索的艱辛，也照亮瞭人類智慧的光芒，讓我重新認識瞭數學的魅力，它不僅僅是工具，更是人類思想的結晶。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己像是經曆瞭一場思維的盛宴。作者並沒有將數學公式堆砌成枯燥的定理證明，而是巧妙地將每一個公式置於其誕生的曆史背景下，講述瞭那些為之奮鬥的科學傢們的故事。他們是如何從模糊的直覺齣發，曆經無數次的嘗試與失敗，最終凝練齣那幾個簡潔卻含義無窮的符號。我尤其對牛頓萬有引力定律的誕生過程印象深刻，想象著他如何在蘋果落地的瞬間，靈光乍閃，將天空與大地連接起來。這種將抽象數學與人類情感、智慧、甚至是一點點偶然性結閤的方式，讓科學不再高高在上，而是充滿瞭人性的光輝。我開始理解，數學公式並非憑空産生，而是人類探索自然、理解宇宙最直接、最有效的語言。這本書讓我對科學傢的職業有瞭更深的敬意，也讓我看到瞭科學精神的偉大之處。