爱与数学 [Love and Math: The Heart of Hidden Reality] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 爱德华·弗伦克尔（Edward Frenkel） 著，胡小锐，夏必腊 译

图书标签:

• 数学
• 爱情
• 浪漫
• 哲学
• 科学
• 思维
• 现实
• 隐藏
• 探索
• 启发

出版社： 中信出版社 ， 中信出版集团

ISBN：9787508658070

版次：1

商品编码：11897673

品牌：中信出版

包装：平装

外文名称：Love and Math: The Heart of Hidden Reality

开本：16开

出版时间：2016-04-01

用纸：胶版纸

页数：328

正文语种：中文

产品特色

编辑推荐

　　大部分人从小到大都有接触和学习数学的机会，却大都视其为洪水猛兽，难以领略数学的真谛，或是觉得数学与现实生活毫不相关。《爱与数学》用通俗易懂的语言告诉我们，数学的神秘世界并非遥不可及。
　　《爱与数学》是一本充满激情、可读性很强的书，涵盖了现代数学中一些令人兴奋的思想。强烈建议所有对美有好奇心的人都去读读这本书。
　　在《爱与数学》一书中，著名的数学家爱德华·弗伦克尔向我们展示了数学不为人知的一面，其中充满了如同艺术般的美和优雅。在这本用真诚和激情写就的书中，作者告诉我们，数学不是精英的玩具，它可以像爱一样越过文化、越过地域、越过时空，将世间万物联系在一起。

内容简介

　　如果你不得不去上一门美术课，它却只是教你怎么油漆栅栏，你作何感想？如果你从未在美术课堂上见过凡·高和毕加索的画作，甚至根本不知道它们的存在，你又会作何感想？唉，这就是常见的数学教学方式，它导致我们中的大多数人都成了“坐等油漆干”的生物。
　　在《爱与数学》一书中，著名的数学家爱德华·弗伦克尔向我们展示了数学不为人知的一面，其中充满了如同艺术般的美和优雅。在这本用真诚和激情写就的书中，作者告诉我们，数学不是精英的玩具，它可以像爱一样越过文化、越过地域、越过时空，将世间万物联系在一起。
　　《爱与数学》有两个主轴，一个是梳理经典的、令人惊叹的数学原理，另一个则是作者学习数学、研究数学，并成为21世纪著名的数学家之一的个人经历。他现在的主要研究课题是“朗兰兹纲领”，它被视为数学领域的“大统一理论”，可以证明像费马大定理之类的难题，也是把数学和量子物理学等其他自然科学连接起来的桥梁。
　　大部分人从小到大都有接触和学习数学的机会，却大都视其为洪水猛兽，难以领略数学的真谛，或是觉得数学与现实生活毫不相关。《爱与数学》用通俗易懂的语言告诉我们，数学的神秘世界并非遥不可及。比说，作者举了一个例子：很多人不知道2/3与3/5相比哪个数字比较大，但是如果你问一个爱喝酒的人，3个人喝2瓶伏特加和5个人喝3瓶伏特加相比，他选哪种？那么，你得到的答案肯定是3个人喝2瓶伏特加。
　　其实，大家在现实生活中都可以像这样直观地运用数学法则。《爱与数学》可以让我们习得数学思维方式，从而丰富我们的生活，让我们更好地了解这个世界，以及自己在世界中的位置。
　　《爱与数学》是作者向读者发出的一封探索宇宙中隐藏的数学奇观的邀请书。

作者简介

　　爱德华·弗伦克尔（Edward Frenkel），哈佛大学博士，曾在哈佛大学任教，现为加州大学伯克利分校数学系教授。他在数学类专业期刊上发表了80多篇论文，并在世界多国做过关于“朗兰兹纲领研究”的巡回演讲，他的演讲视频在youtube网站上的点击率超过百万次。

　　他参与制作、执导并主演了电影《爱与数学的仪式》，法国《世界报》评价它是“一部绝妙的电影，给我们提供了一个看待数学家的不寻常的浪漫视角”。

　　他还给《华尔街日报》《科学美国人》等媒体撰写文章。

精彩书评

　　如果你不是一位数学家，那么这本书可能会让你想变成一位数学家。

　　——纳西姆·尼古拉斯·塔勒布，《黑天鹅》《反脆弱》作者

　　《爱与数学》 = 快节奏的冒险故事 + 个人传记 + 内行人对现代数学的核心（罗塞塔石碑）的解码。所有这些加在一起，成就了一段激动人心的智慧之旅和一个充满激情的故事。

　　——史蒂夫·斯托加茨，《x的奇幻之旅》作者

　　这是一本充满激情、可读性很强的书，涵盖了现代数学中一些令人兴奋的思想。强烈建议所有对美有好奇心的人都去读读这本书。

　　——戴维·格罗斯，诺贝尔物理学奖得主

　　我从不认为“爱”与“数学”这两个话题可以并列放在一起探讨，但这本书改变了我的想法。爱德华·弗伦克尔揭示了数字的客观存在的美，就像音符一样，它们都是独立于人类思维的存在。当你读了这本书之后，你很可能会放下手头的一切事情，在数学的引导下去探索关于这个世界的真理。

　　——克里斯·卡特，《X档案》制作人

目录

序 言

导 言

第1章 神秘的怪兽

第2章 对称的奥秘

第3章 第五道题

第4章 理论数学与应用数学

第5章 辫群与贝蒂数

第6章 敲开数学世界的大门

第7章 把一个个小岛连接起来

第8章 神奇的猜想

第9章 现代数学的“罗塞塔石碑”

第10章 李代数与n 维空间

第11章 登顶数学险峰

第12章 数学思维的力量

第13章 来自哈佛大学校长的邀请

第14章 层-函数字典

第15章 数学领域的美丽邂逅

第16章 地球人和火星人

第17章 数学之美

第18章 爱的公式与终极真理

结 语

致 谢

精彩书摘

　　对称理论有助于揭示数学的重要意义，因此，我要对这个抽象理论的基本特点进行如下说明。
　　对称理论的第一个特点是“普适性”（universality）。循环群不仅指圆桌对称群，还包括玻璃杯、瓶子、圆柱等所有包含圆形元素的物体的对称群。事实上，我们说这些物体是圆形，或者说这些物体的对称群是循环群，这两种说法的意思是一样的。这也就意味着，我们可以通过描述对象的对称群（圆）来描述该对象的一个重要特性（“是圆形的”）。同样，“是方形的”这个描述意味着该对象的对称群是上文讨论过的由4个元素构成的群。换句话说，数学中的同一个抽象对象（如循环群）可用于研究多种具体对象，指向这些对象普遍具有的共同特性（如圆形）。
　　对称理论的第二个特点是“客观性”（objectivity）。比如，群的概念不因我们的理解而发生改变。无论是谁学习群的概念，它的内容都不会有任何变化。当然，要真正理解一个概念，我们必须了解描述这一概念所使用的语言——数学语言，所有人都可以掌握数学语言。同样，如果我们希望读懂笛卡儿（René Descartes）说的“Je pense，donc je suis”，就必须学习法语（至少要学会这句话里的这些单词），而我们都能通过学习达到这个要求。不过，人们在读了笛卡儿的这句话之后，可能会有不同的理解。同样，对于这句话的某种理解，有人认为它是对的，有人则认为它是错的。与笛卡儿的话不同，逻辑严谨的数学语言所表达的意思不存在多种理解的问题，其真实性也是客观的。（一般说来，某个数学命题的真实性可能取决于其所在的公理体系。不过，它仍然具有客观性。）例如，“圆桌的对称群是一个圆”这句数学语言，在任何地点、任何时间以及任何人看来，都是一个真命题。一言以蔽之，数学上的真实性具有客观必然性。关于这个特点，我们将在第8章进行详细讨论。
　　对称理论的第三个特点是“持久性”（endurance）。这一点与第二个特点的关系极为密切。毋庸置疑，无论对古希腊人还是现代人而言，勾股定理所表述的内容都毫无二致，而且我们有足够的理由相信，它的内容在未来也不会发生任何变化。同样，本书中讨论的所有为真的数学命题也将永远为真。
　　世界上存在这种客观真实、持久不变的知识（而且为我们全人类所掌握）也的确是个奇迹。这说明，数学概念存在于物理世界和精神世界以外的一个世界——有时被称作柏拉图式的数学世界（我们将在全书的最后一章做详细讨论）。我们仍然不清楚数学世界的真面目，也不了解促使人们探索数学世界的因素。但是，毋庸置疑，这个披着神秘面纱的实体将在我们的生活中发挥越来越重要的作用，尤其是在先进的计算机新技术与3D打印技术问世之后，其重要性还将进一步提升。
　　对称理论的第四个特点是数学与物理世界的“相关性”。例如，近50年来，人们在研究基本粒子及其相互作用时应用了对称概念，从而得以在量子物理学领域取得很多成就。从对称的角度来看，电子或夸克等粒子就像一张圆桌或者一片雪花，其特性在很大程度上是由其对称操作决定的。（在这些对称操作中，有的极为精准，有的只是近似对称。）
　　……

前言/序言

　　在我们身边，有一个存在于平行时空中的秘密世界。她风姿绰约、精致典雅，与我们生活的这个世界有着千丝万缕的联系。这个秘密世界，就是我们大多数人都无法看见的数学世界。本书意在邀请广大读者一起发现、探索这个世界。
　　我们经常会遇到这样一个悖论。一方面，数学与我们日常生活的方方面面紧密地交织在一起。只要我们上网购物，发送一条文本信息，在互联网上搜索信息，或者使用GPS（全球定位系统）设备，我们就会用到数学公式和运算法则。另一方面，大多数人在学习数学时却感到头疼不已。用诗人汉斯·马格努斯·恩岑斯贝格尔（Hans Magnus Enzensberger）的话说，数学已经成为“我们文化中的一个盲点，是一片陌生的领土，只有为数不多的精英在名师的指点下才能占据制高点”。他曾说，在我们认识的人中，几乎没有人“会气急败坏地抱怨：只要在他们面前提起读小说、看照片或者观看电影这些事，他们就会心惊肉跳，甚至痛不欲生”。但是，即使是“受过良好教育的聪明人”也常常以“一种不屑一顾与自以为是的口吻”说着数学“纯粹是折磨人”，是“一场噩梦”之类的话。因此，他们“不喜欢数学”。
　　为什么会有这种反常现象呢？我认为主要有两个原因。首先，数学比其他学科更抽象，因此令人难以理解。其次，我们在学校学到的只不过是数学知识的冰山一角，而且这些课本内容大多还是很久以前的陈芝麻烂谷子。多年以来，数学已经取得了长足的发展。然而，虽然现代数学的宝库中珍藏着琳琅满目的瑰宝，但我们一直不得其门而入。
　　如果学校在我们必修的“美术课”上只教给我们粉刷篱笆的方法，却从来不向我们展示达·芬奇（Leonardo da Vinci）与毕加索（Picasso）的作品，那么大家会有什么样的感觉呢？这样做能提高艺术鉴赏力吗？你还会有继续学习的欲望吗？我想答案是否定的。你可能会说：“在学校里学习绘画就是浪费时间。如果非要粉刷篱笆不可，我完全可以雇人去做啊。”当然，这样的教学太荒谬了。但是，学校就是这样教授数学的。因此，在大多数人眼中，学习数学毫无意义，就像在篱笆旁边坐等油漆干透。想要看到美术大师们的画作并不那么困难，但是数学大师们的研究成果却通常被束之高阁。
　　不过，数学之所以如此迷人，并不仅仅是因为它能给人以美的享受。伽利略（Galileo Galilei）说得非常好：“自然界的法则是用数学语言写就的。”数学是一种描述现实、揭示世界运行规律的语言，这种普适性语言已经成为检验真理的黄金标准。在我们生活的这个世界里，数学在科技的驱动之下，已经成为人类力量、财富与进步的源泉，并且在不断巩固其地位。因此，能熟练掌握这门“新”语言的人必将站在社会发展的最前沿。
　　人们通常对数学有所误解，以为数学不过是一个“工具包”。比如，生物学研究人员在完成实地调查并收集好数据之后，往往会专门为这些数据建立一个数学模型（有时，他们还会向数学领域的专业人士求助）。尽管这种研究模式也非常重要，但是数学的作用远不止于此。数学可以帮助我们实现利用其他知识无法做到的创新性、颠覆性飞跃。例如，当爱因斯坦（Albert Einstein）发现万有引力会导致我们所处的空间弯曲时，他并没有尝试把所涉及的任何数据归纳成方程式。事实上，他甚至没有任何数据可以证明他的这个发现。当时，人们根本无法想象自己所处的空间竟然是弯曲的，大家都“觉得”这个世界是平的。但是，爱因斯坦知道，要想成功地把狭义相对论与他得出的一个深刻认识（即万有引力与加速度会产生相同的效果）一起推广至非惯性系统，建立方程式是唯一可行的方法。用方程式来表现数据的规律，即便在数学领域也属于层次较高的学术活动。50年前，爱因斯坦借助数学家伯恩哈德·黎曼（Bernhard Riemann）的研究成果才完成了这项工作。人类大脑的构造决定了我们无法想象维数大于二的弯曲空间，我们只能借助数学才能理解复杂的空间。爱因斯坦的观点是正确的：我们这个宇宙的确是弯曲的空间，而且它还在不断膨胀。这个例子充分说明了数学的重要作用。
　　这样的例子俯拾即是，不仅在物理学中存在，在其他科学领域也不少（下文将讨论其中一些例子）。历史事实表明，数学思想正在促使科学和技术发生日新月异的变化。即使是那些一开始时被人们视为深奥难懂的纯理论性数学知识，后来也会在实际生活中发挥不可或缺的作用。查尔斯·达尔文（Charles Darwin）最初的研究并不依赖于数学，但是他后来在自传中说：“我为自己不能对数学中的重要原理有所领悟而深感遗憾，因为这些原理能增强人的理性思维能力。”我觉得他的这番话就是一个颇有预见性的建议，告诫后人必须充分发掘数学的巨大潜能。
　　小时候，我并不知道身边还有数学这个秘密世界。同大多数人一样，我也以为数学是一门枯燥无味的学科。不过，我比较幸运，在中学阶段的最后一个学年，一位专业素养极高的数学专业人士帮我打开了数学这一神秘世界的大门。我这才知道，数学不仅典雅美好，而且它还像诗歌、艺术和音乐一样，充满了无限可能。于是，我深深地迷上了数学。
　　亲爱的读者，我撰写本书就是为了把老师们对我的言传身教传递给你们，向你们展示数学的力量和美，帮助你们进入这个神奇的世界，即便你们从来没想过“数学”与“爱”这两个词竟然可以并列在一起。你们将会和我一样，发现数学可以触及我们的灵魂，使我们的世界观发生天翻地覆的变化。
　　*··*··*
　　数学知识与其他学科知识都有所不同，它极为特殊。我们对物理世界的认知很容易失真，但对数学真理的认知却一成不变。数学真理是经久不变、客观且必然的存在。对所有人而言，无论他们的性别、宗教信仰或者肤色有何不同，无论他们身处何地，同一个数学公式或者定理的含义都不会有任何不同，即便经历上千年也不会发生变化。同时，数学公式和定理是我们所有人的共有财产，任何人都不可以对它们申请专利。在这个世界上，如此深奥、精致，而且所有人都可以随时取用的东西，非数学知识莫属。这样一个知识宝库的存在令人难以置信，它具有非凡的价值。而且，它并非那些“受过良好教育的少数人”的专利，而是人类的共同财产。
　　数学的一个主要作用是对信息进行排序，信息的排序分类是梵高的画作区别于随意涂鸦的根本原因。随着3D打印技术的出现，我们习以为常的现实正在发生着根本性的改变。一切事物都不再属于物理对象的范畴，而是隶属于信息与数据的范畴。我们随时可以把PDF（便携式文档格式）文档转变成书本，把MP3（一种能播放音乐文件的播放器）文件转换成一段乐曲，同样，在不久的将来，我们还可以根据需要，利用3D打印机，方便地把信息转变成实物。在这个新世界中，数学将大有可为，发挥更加重要的作用。我们可以利用数学知识对信息进行整理、排序，也可以将信息转变成物理现实。
　　在本书中，我将向大家介绍数学界近50年来的一个重要思想：“朗兰兹纲领”（Langlands Program）。很多人认为朗兰兹纲领是数学中的“大统一理论”（the Grand Unified Theory）。代数、几何、数论、分析与量子物理等领域的研究内容乍一看似乎相去甚远，但是朗兰兹纲领却在这些不同的数学分支之间建立起千丝万缕的联系。如果我们把这些分支看成数学这个秘密世界中的一块块大陆，朗兰兹纲领就是功能强大的运输工具，可以让我们在各个大陆之间瞬时往返。
　　朗兰兹纲领是数学家罗伯特·朗兰兹（Robert Langlands）于20世纪60年代后期提出的一个数学理论（朗兰兹现在在普林斯顿高等研究院工作，他使用的办公室就是当年爱因斯坦用过的），它本质上是一个关于对称的开创性数学理论，而对称理论的雏形则要追溯至200年前，那是一个年仅20岁的法国天才在死亡决斗前夜完成的研究成果。随后，一个令人瞠目结舌的发现丰富了这位天才的研究成果，它不仅帮助人们完成了“费马大定理”（Fermat’s Last Theorem）的证明，而且颠覆了人们对数字与方程式的认知。接着，人们又有了一个极为精辟的洞见，即数学有自己的“罗塞塔石碑”（Rosetta Stone）——在数学领域里充满了各种神秘的类比与隐喻。这些类比仿佛是数学这片魔幻土地上的一条条小溪，将朗兰兹纲领分成几何与量子物理两大领域，使原先杂乱无章的世界呈现出井然有序与和谐统一的特点。
　　我告诉大家这些内容，意在展示数学鲜为人知的其他方面，包括灵感、深刻的思想和惊人的发现。数学打开了一扇门，让我们了解如何打破传统的壁垒，如何在追求真理的过程中充分发挥想象力。无穷理论的创立人格奥尔格·康托尔（George Cantor）说：“数学的精义在于蕴藏其中的自由。”数学教我们大胆分析现实，研究事实，并以事实为指引义无反顾地朝前迈进。数学把我们从教条与偏见中解放出来，并帮助我们培养创新突破的能力。正因为这些，数学才得以代代相传，延续至今。
　　由于数学中的这些工具既可以产生积极向上的结果，也可能被用于行凶作恶，因此，我们必须认真考虑数学对现实世界的影响。例如，全球经济危机之所以爆发并造成严重危害，在很大程度上是由于在全球金融市场中普遍存在对数学模型使用不当的问题。很多决策者，由于其数学知识的贫乏，并不能真正理解这些数学模型，但是，在贪欲的驱使之下，他们仍然冒险使用了这些数学模型，最终导致整个金融体系受到重创。他们肆意利用信息的不对称性，丝毫不担心自己的谎言会被戳穿，因为人们一般也不会去了解这些数学模型的作用原理。因此，如果有更多的人能了解这些数学模型与金融体系的运作机制，也许我们就不会被愚弄那么长时间了。
　　我再举一例。1996年，美国政府组织任命的一个委员会举行了一次秘密碰头会，修改了消费者物价指数（CPI）中的一个公式。消费者物价指数通过测算通胀率来确定税级、社会保障、医疗保健及其他与公民生活指数挂钩的款项。因为这个公式被修改，成千上万的美国公民都受到了影响，但是公众却几乎没有讨论过这个新公式及其造成的后果。最近，又有人试图把这个神秘公式当作美国经济的后门加以利用。
　　如果每个人都能熟练掌握一定的数学知识，那么这类幕后交易将会少得多。数学就等于严谨加上学术诚信再乘以事实准绳。我们必须通过数学来不断推动社会进步，促使更多的人掌握数学知识与数学工具，以保护自身的权益免受少数当权者的肆意践踏。没有数学，就没有自由。
　　*··*··*
　　数学与艺术、文学和音乐一样，是我们文化遗产的一部分。人类总是渴求发现新事物，掌握它们的新意义，以便更好地了解宇宙以及我们在其中所处的位置。我们无法像哥伦布（Christopher Columbus）那样再发现一块新大陆，也不可能成为第一个踏上月球的人，这的确令人遗憾。但是，如果我告诉你，我们不必越洋远航，也不必飞越太空，就能发现世界奇观，你相信吗？世界奇观就在我们身边，与现实交织在一起，从某种意义上讲，它就埋藏在我们内心深处。数学指引着宇宙的运行，隐藏在各种形状与曲线背后，掌控着小到原子、大到一颗颗恒星的世间万物。
　　本书意在鼓励读者探索内涵丰富、五彩斑斓的数学世界，特别是那些没接受过专业数学教育的读者。如果你觉得数学太难，无法理解；或者如果你害怕数学，同时又希望了解数学是否值得你为之努力，那么，本书非常适合你。
　　人们常常以为，只有经过多年苦苦钻研，才能认识到数学的全部价值。这显然是错误的。有些人甚至认为，大多数人天生就学不会数学。我并不赞成这个观点。我们中的大多数人即使没有学过物理学和生物学的相关课程，却也听说过太阳系、原子及基本粒子、DNA（脱氧核糖核酸）双螺旋结构等概念，甚至还对这些概念的含义有初步的了解。人们很自然地认为这些复杂的概念是我们文化的一部分，也就是我们集体意识的一部分。同样，如果对数学中的重要概念与思想解释得当，那么，大家无须耗费几年的时间辛苦学习数学，也能顺利掌握这些概念与思想。在很多情况下，我们可以略过烦琐的中间步骤，直奔主题。
　　问题在于，几乎每个人都在谈论星球、原子和DNA等内容，但可能没有人会告诉你现代数学中的某些概念有多么引人入胜。比如，现代数学中有对称群，也有告诉你2加2不一定等于4的新型数字系统，还有“黎曼曲面”（Riemann Surface）等美丽动人的几何图形。人们在介绍数学的时候，就像指着一只小猫对你说老虎就是这个样子的。但是，老虎与猫根本不是一回事儿。我要在书中向大家展现数学美妙绝伦的一面，用威廉·布莱克的话说，就是要让大家领略到“对称中令人震撼的美”。
　　大家不要误解，我并不是说阅读本书就能让你成为一名专业的数学研究人员。而且，我也不提倡全民学数学。我们可以这样想：在学会一两个和弦之后，我们就可以用吉他弹奏好几首歌了。你不会因此成为世界上最优秀的吉他手，但你的生活却变得更加丰富多彩了。我在本书中教给大家的就是现代数学中的“和弦”。我保证，当你学会这些你以前没有接触过的“和弦”之后，你的生活肯定会变得更加丰富多彩。
　　我的一位老师伊斯雷尔·盖尔范德（Israel Gelfand）经常说：“人们觉得他们无法理解数学，其实关键在于你是怎么向他们解释数学知识的。如果你问一位醉汉：2/3和3/5哪个大？他肯定答不上来。但是，如果你换一种问法：三个人分两瓶伏特加，和五个人分三瓶伏特加，哪一种方案更好？他会毫不犹豫地告诉你：当然是三个人分两瓶伏特加更好。”
　　我的目标就是用大家易于理解的语言向大家解释数学这门学科。
　　我还会穿插介绍我在苏联的成长经历。由于苏联特殊的政治政策，我无法进入莫斯科大学学习，数学研究的大门在我面前“砰”的一声关上了。但是，我没有因此放弃学习数学。我偷偷溜进莫斯科大学听课，我还找了一些数学方面的书籍阅读，有时甚至会读到深夜。只要有爱，还有什么可以阻止你呢？
　　随后，两位杰出的数学家接纳了我，他们成为我的导师。在他们的指引下，我开始了数学研究工作。当时，我还是一名大学生，但是我已经在不懈地探索未知领域了。这是我一生中最难忘的一段时光，尽管当时的政策不允许我在毕业后继续从事数学研究工作。
　　然而，奇迹出现了。我将自己完成的几篇数学论文偷偷地寄到了国外，结果引起了学术圈的关注，我在21岁时收到了赴哈佛大学担任客座教授的邀请。因此，我变成了一个没有博士学位的哈佛教授。随后，我继续在学术征程上前进，开始研究朗兰兹纲领。在过去20年里，我参与的一些朗兰兹纲领的研究活动取得了重大突破。在本书中，我将描述杰出数学家们的显著成果以及一些逸事。
　　*··*··*
　　本书的另一个主题是爱。有一次，我发挥了数学家的想象力，发现了“爱的公式”。后来我受到这个爱的公式的启发，拍摄了一部电影——《爱与数学之祭》（Rites of Love and Math，我将在本书的后续章节中做详细介绍）。每次我播放这部电影时，总有人问我：“真的有爱的公式吗？”
　　我回答道：“我们发现的所有公式都是爱的公式。”数学不断为我们贡献永恒而深奥的知识，直接触及所有事物的本质，跨越文化、大陆与历史的障碍，将我们所有人联系在一起。我的梦想是让所有人都能看到这些数学思想、公式和方程式中蕴含的美，都能体会其价值，并为之惊叹不已。这样，我们对世界的爱、我们彼此之间的爱，都将更加丰富、更有内涵。
　　在撰写本书时，我尽量使用最基本、最直观的方式来解释每一个数学概念。不过，我发现本书的某些章节涉及的数学知识比较深奥（尤其是第8章、第14章、第15章和第17章的部分内容）。如果大家在第一次阅读时觉得本书的某些内容难以理解或者十分烦琐，完全可以跳过这些内容（我也经常以这样的方式阅读）。在读完第一遍、掌握了一些新知识之后，再回过头来阅读这些部分，你可能会觉得理解起来要容易一些。而且，跳过这些部分并不影响你对后续内容的理解。
　　也许我更应该提醒大家的是，某些内容一时看不懂其实无伤大雅。我在从事数学研究时，有90%的时间会有不甚明白的感觉，所以，不必紧张，欢迎来到我的世界。困惑（有时甚至是挫败感）是数学研究的一个必不可少的组成部分。不过，我们要看到积极的一面：如果生活中的一切都无须费力便可理解，那样的生活将会多么无聊！数学研究之所以如此令人兴奋，其原因就在于我们渴望解开这种困惑。我们希望理解自己所研究的内容，希望能够揭开数学神秘的面纱。在真正理解之后，我们内心深处会充满成功的喜悦，此时，你会觉得你所付出的一切都很值得。
　　在本书当中，我关注的是广阔的图景和不同概念及不同数学分支之间的逻辑关系，而不是技术细节。
　　我尽量减少使用公式，只要有可能，我都选择用语言来解释。关于书中出现的那几个公式，大家在阅读时也可以跳过不读。
　　关于数学术语，我需要提醒大家注意一个问题。在撰写本书时，我惊讶地发现，在数学学科中使用的某些特定表达，若在其他情况下使用，有可能意思完全不同。例如，数学中使用的“对应”（corresponding）、“表示”（representation）、“结合”（composition）、“圈”（loop）、“流形”（manifold）、“理论”（theory）等术语就与其在日常语境中的意义不同。只要有这种情况出现，我都会做出解释。此外，只要有可能，我都会用意义明晰的数学术语来替代意义模糊的术语，例如，我用“朗兰兹关系”代替了“朗兰兹对应”。
　　大家可以登录我的个人网页http：//edwardfrenkel.com，查阅我更新的信息及上传的阅读辅助材料。在我们身边，有一个存在于平行时空中的秘密世界。她风姿绰约、精致典雅，与我们生活的这个世界有着千丝万缕的联系。这个秘密世界，就是我们大多数人都无法看见的数学世界。本书意在邀请广大读者一起发现、探索这个世界。
　　我们经常会遇到这样一个悖论。一方面，数学与我们日常生活的方方面面紧密地交织在一起。只要我们上网购物，发送一条文本信息，在互联网上搜索信息，或者使用GPS（全球定位系统）设备，我们就会用到数学公式和运算法则。另一方面，大多数人在学习数学时却感到头疼不已。用诗人汉斯·马格努斯·恩岑斯贝格尔（Hans Magnus Enzensberger）的话说，数学已经成为“我们文化中的一个盲点，是一片陌生的领土，只有为数不多的精英在名师的指点下才能占据制高点”。他曾说，在我们认识的人中，几乎没有人“会气急败坏地抱怨：只要在他们面前提起读小说、看照片或者观看电影这些事，他们就会心惊肉跳，甚至痛不欲生”。但是，即使是“受过良好教育的聪明人”也常常以“一种不屑一顾与自以为是的口吻”说着数学“纯粹是折磨人”，是“一场噩梦”之类的话。因此，他们“不喜欢数学”。
　　为什么会有这种反常现象呢？我认为主要有两个原因。首先，数学比其他学科更抽象，因此令人难以理解。其次，我们在学校学到的只不过是数学知识的冰山一角，而且这些课本内容大多还是很久以前的陈芝麻烂谷子。多年以来，数学已经取得了长足的发展。然而，虽然现代数学的宝库中珍藏着琳琅满目的瑰宝，但我们一直不得其门而入。
　　如果学校在我们必修的“美术课”上只教给我们粉刷篱笆的方法，却从来不向我们展示达·芬奇（Leonardo da Vinci）与毕加索（Picasso）的作品，那么大家会有什么样的感觉呢？这样做能提高艺术鉴赏力吗？你还会有继续学习的欲望吗？我想答案是否定的。你可能会说：“在学校里学习绘画就是浪费时间。如果非要粉刷篱笆不可，我完全可以雇人去做啊。”当然，这样的教学太荒谬了。但是，学校就是这样教授数学的。因此，在大多数人眼中，学习数学毫无意义，就像在篱笆旁边坐等油漆干透。想要看到美术大师们的画作并不那么困难，但是数学大师们的研究成果却通常被束之高阁。
　　不过，数学之所以如此迷人，并不仅仅是因为它能给人以美的享受。伽利略（Galileo Galilei）说得非常好：“自然界的法则是用数学语言写就的。”数学是一种描述现实、揭示世界运行规律的语言，这种普适性语言已经成为检验真理的黄金标准。在我们生活的这个世界里，数学在科技的驱动之下，已经成为人类力量、财富与进步的源泉，并且在不断巩固其地位。因此，能熟练掌握这门“新”语言的人必将站在社会发展的最前沿。
　　人们通常对数学有所误解，以为数学不过是一个“工具包”。比如，生物学研究人员在完成实地调查并收集好数据之后，往往会专门为这些数据建立一个数学模型（有时，他们还会向数学领域的专业人士求助）。尽管这种研究模式也非常重要，但是数学的作用远不止于此。数学可以帮助我们实现利用其他知识无法做到的创新性、颠覆性飞跃。例如，当爱因斯坦（Albert Einstein）发现万有引力会导致我们所处的空间弯曲时，他并没有尝试把所涉及的任何数据归纳成方程式。事实上，他甚至没有任何数据可以证明他的这个发现。当时，人们根本无法想象自己所处的空间竟然是弯曲的，大家都“觉得”这个世界是平的。但是，爱因斯坦知道，要想成功地把狭义相对论与他得出的一个深刻认识（即万有引力与加速度会产生相同的效果）一起推广至非惯性系统，建立方程式是唯一可行的方法。用方程式来表现数据的规律，即便在数学领域也属于层次较高的学术活动。50年前，爱因斯坦借助数学家伯恩哈德·黎曼（Bernhard Riemann）的研究成果才完成了这项工作。人类大脑的构造决定了我们无法想象维数大于二的弯曲空间，我们只能借助数学才能理解复杂的空间。爱因斯坦的观点是正确的：我们这个宇宙的确是弯曲的空间，而且它还在不断膨胀。这个例子充分说明了数学的重要作用。
　　这样的例子俯拾即是，不仅在物理学中存在，在其他科学领域也不少（下文将讨论其中一些例子）。历史事实表明，数学思想正在促使科学和技术发生日新月异的变化。即使是那些一开始时被人们视为深奥难懂的纯理论性数学知识，后来也会在实际生活中发挥不可或缺的作用。查尔斯·达尔文（Charles Darwin）最初的研究并不依赖于数学，但是他后来在自传中说：“我为自己不能对数学中的重要原理有所领悟而深感遗憾，因为这些原理能增强人的理性思维能力。”我觉得他的这番话就是一个颇有预见性的建议，告诫后人必须充分发掘数学的巨大潜能。
　　小时候，我并不知道身边还有数学这个秘密世界。同大多数人一样，我也以为数学是一门枯燥无味的学科。不过，我比较幸运，在中学阶段的最后一个学年，一位专业素养极高的数学专业人士帮我打开了数学这一神秘世界的大门。我这才知道，数学不仅典雅美好，而且它还像诗歌、艺术和音乐一样，充满了无限可能。于是，我深深地迷上了数学。
　　亲爱的读者，我撰写本书就是为了把老师们对我的言传身教传递给你们，向你们展示数学的力量和美，帮助你们进入这个神奇的世界，即便你们从来没想过“数学”与“爱”这两个词竟然可以并列在一起。你们将会和我一样，发现数学可以触及我们的灵魂，使我们的世界观发生天翻地覆的变化。

《爱与数学：隐藏现实的心跳》是一部深刻而引人入胜的作品，它带领读者踏上一段横跨抽象概念与物质世界的非凡旅程。本书并非一本简单的科普读物，也不是一本晦涩难懂的数学专著，它以一种独特而富有诗意的方式，将人类最复杂的情感——爱，与宇宙中最普遍的秩序——数学，巧妙地融为一体。作者并非生硬地将两者并列，而是深入探索它们之间错综复杂、却又浑然天成的联系，揭示隐藏在日常现象和宏大宇宙结构背后的深刻逻辑。 本书的开篇，作者便抛出了一个令人耳目一新的视角：数学并非仅仅是冰冷的符号和枯燥的公式，而是构成我们存在的基础，是宇宙万物运作的语言。从原子核的精确振动到星系的壮丽旋转，从生命体的DNA编码到意识的涌现，数学无处不在，它以一种沉默而强大的力量，塑造着我们所感知的一切。然而，作者并没有止步于此，他敏锐地意识到，仅仅描绘数学的普遍性，不足以触及人类经验的核心。因此，他引入了“爱”这一看似遥远的主题，并大胆地将其置于探索的中心。 《爱与数学》的精妙之处在于，它并没有试图将抽象的数学概念强行套用到情感上，而是反过来，通过对“爱”的细致观察和深刻体悟，反观数学的本质。作者以一种极为人性化的笔触，描绘了爱是如何以其自身独特的“逻辑”和“结构”存在的。比如，爱可以是一种吸引力，这种吸引力如同引力一般，将个体联系在一起，形成更复杂的整体。这种联系并非随机，而是遵循着某种内在的规律。书中可能探讨了，例如，为什么我们会爱上特定的人，这种选择背后是否存在某种数学上的“最优解”？或者，爱中所包含的牺牲与奉献，是否可以用某种“能量守恒”或“负熵增”的视角来理解？ 本书的叙事结构并非线性的，它更像是一幅由无数细小但相互关联的图案构成的织锦。作者在探讨爱的同时，会自然而然地引出相关的数学概念，反之亦然。比如，在讨论爱的“模式”和“重复性”时，可能会触及数列、级数、分形几何等。爱中的“平衡”与“和谐”，则可能与对称性、比例、黄金分割等概念产生共鸣。甚至，对于爱中那种难以言喻的“超越性”和“无限延伸”的感觉，作者也可能尝试用概率论、拓扑学甚至是量子力学的某些哲学意涵来加以阐释，但这一切都将以一种通俗易懂、富有启发性的方式呈现。 《爱与数学》最令人称道的一点，是它能够化解那些看似遥不可及的科学与人文之间的鸿沟。作者所描绘的数学，不是学院派的枯燥理论，而是充满了生命力和创造性的工具。他对“隐藏现实”的探索，不是对未知世界的神秘主义式猜测，而是对事物本质的理性求索。他用数学的严谨性来审视爱的复杂性，同时又用爱的温情来解读数学的冷峻。他引导读者去发现，那些隐藏在数字和公式背后的，是关于连接、关于秩序、关于美、甚至关于存在的深刻意义。 本书的语言风格极其引人入胜，充满了哲思的深度和文学的美感。作者避免了学术术语的堆砌，而是用一种诗意的语言，将复杂的科学原理和深邃的情感体验编织在一起。他善于运用类比、隐喻和生动的故事，将那些抽象的概念变得触手可及。读者在阅读的过程中，不仅能够增长知识，更会被一种强烈的求知欲和对世界的好奇心所驱动。 《爱与数学》还可能深入探讨人类意识与宇宙的关系。在理解爱的过程中，我们是否也在不自觉地运用着某种“意识的数学”？例如，意念的传播、情感的共鸣，这些现象是否可以用更深层次的数学模型来解释？书中可能触及到一些关于信息论、复杂性科学甚至脑科学的最新研究成果，并将它们与人类的情感世界巧妙地联系起来。作者的出发点始终是“隐藏现实的心跳”，他试图捕捉的，正是那些在我们生命中涌动、却又难以名状的深刻力量。 对于那些认为数学是枯燥乏味的读者，《爱与数学》将是一次颠覆性的体验。它会让你看到，数学不仅仅是解决问题的工具，更是理解世界、理解自身的一种深刻途径。而对于那些对情感和人性充满好奇的读者，本书则提供了一个全新的视角，让你看到那些在日常生活中习以为常的情感，背后所蕴含的令人惊叹的秩序和规律。 本书并非简单地将数学“拟人化”或将情感“数学化”，而是在两者之间寻找一种深刻的“共振”。作者的论证过程严谨而富有洞察力，他能够将看似毫不相干的领域联系起来，并从中提炼出深刻的见解。他引导读者去思考，我们对美的感知，与数学中的比例和和谐之间是否存在内在联系？我们对宇宙的探索，是否也在不断地揭示着数学的优美和力量？ 《爱与数学》是一次对存在本身的探索。它邀请读者放下预设的思维模式，去感受隐藏在数字背后的生命力，去发现情感所蕴含的秩序之美。这本书可能会改变你对数学的看法，对爱的理解，甚至对整个宇宙的认知。它不是一个简单的答案，而是一系列令人着迷的问题，引领你踏上一次永无止境的探索之旅。 本书的结尾，作者或许会留下一个充满希望的展望。他可能会指出，通过理解爱与数学之间的深刻联系，我们能够更好地理解自身，理解我们与宇宙的关系，并最终找到一种更和谐、更具意义的存在方式。这并非是对终极真理的宣示，而是对一种可能性，一种通往更深层次理解的道路的指引。 总而言之，《爱与数学：隐藏现实的心跳》是一部充满智慧、诗意和洞察力的作品。它以一种独特而令人振奋的方式，将科学与人文、理性与情感、抽象与具体融为一体，为读者展现了一个更加丰富、更加深刻的现实世界。它是一次对知识的挑战，一次对情感的探索，一次对生命本身的致敬。本书将以其深刻的思想、优美的语言和启发性的内容，长久地留在读者的心中。

评分☆☆☆☆☆

这本《爱与数学》真的太引人入胜了，我感觉它不仅仅是在探讨那些抽象的数字和公式，更是在揭示我们世界运行的深层逻辑。作者的叙事功力非凡，他似乎总能找到最恰当的比喻，把那些看似高不可攀的数学概念，拉到我们日常生活的层面来。比如，他谈到某种几何结构时，我仿佛看到了建筑师手中的蓝图，感受到了力学与美学的完美结合。阅读过程中，我的思绪时常被拉到宇宙的边界，思考着对称性、无穷性和极限这些宏大命题，但紧接着，作者又会巧妙地用一个生活中的小例子将我拉回现实，让我意识到这些“高深”的理论其实无处不在。这种在宏大叙事与微观细节之间自如穿梭的能力，让这本书的阅读体验层次极其丰富。它不是那种枯燥的教科书，而更像是一场智慧的探险，引领着读者去发现隐藏在日常表象之下的秩序与和谐。我特别欣赏作者那种充满热情的笔调，那种对知识的敬畏与好奇，感染着每一个翻开这本书的人，让人忍不住想要一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

与其说这是一本关于数学的书，不如说它是一本关于思考方式的书。作者通过数学的语言，探讨了人类认知世界的局限性与无限可能性。阅读过程中，我感觉自己的“思维肌肉”得到了前所未有的锻炼。很多时候，我们习惯于线性的、非黑即白的逻辑推演，但这本书不断地挑战这种习惯，引导我们去接受那些模糊地带、去拥抱那些尚未解决的问题。它教会我，真正的理解不是记住公式，而是学会提问，学会质疑既有的框架。书中对于某些历史上的数学争议和思想转变的描述，生动地展现了科学发展中的人性挣扎与突破，这让这本书充满了人情味，不再是高高在上的学术灌输。它让我明白，数学的严谨性并不排斥人类情感和直觉的参与，反而是在这种交织中获得了生命力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常巧妙，它没有按照传统的学科分类来组织内容，而是以一种更具探索性的方式展开。你会发现，从拓扑学到概率论，再到某些混沌理论的影子，都被编织进了一个连贯的故事线里。这种非线性的叙事方式非常适合现代读者的阅读习惯，它避免了因单一主题的深入探讨而可能带来的疲劳感。每一次翻页，都像是在开启一个新的房间，里面展示着不同风格却又相互关联的奇妙装置。我尤其喜欢作者在阐述复杂概念时所采用的类比，它们极其形象，有效地跨越了不同知识背景读者的理解鸿沟。这本书的魅力在于它强大的包容性，它能同时满足那些对基础概念有兴趣的初学者，以及那些在相关领域有所建树的专业人士的好奇心，因为它总能从一个意想不到的角度切入核心问题，让人耳目一新。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我必须承认，我对“美”的理解被彻底颠覆了。过去，我总是将美感局限于艺术、音乐或自然景观，但《爱与数学》展示给我一个全新的视角：数学本身就是一种极致的美学体现。作者笔下的那些证明和定理，不再是冰冷的符号堆砌，而更像是精心编排的舞蹈，每一个步骤都精准、优雅，且逻辑严密到令人屏息。他描述那些数论中的奇妙联系时，那种“原来如此”的顿悟感，带来的震撼力丝毫不亚于欣赏到一幅伟大的画作。特别是关于某些看似随机的现象背后蕴含的固定模式的探讨，让我开始重新审视那些我曾认为纯属巧合的事情。这本书巧妙地将理性思维与感性体验结合起来，让读者不仅在智力上得到了极大的满足，更在精神层面收获了一种对宇宙规律的深刻共鸣，那种感觉，就像是偷窥到了造物主的草稿一样令人激动。

评分☆☆☆☆☆

我向来对那种试图将看似毫不相干的事物联系起来的写作抱有极大的兴趣，而《爱与数学》在这方面做得堪称典范。作者似乎拥有一种魔力，能将古老的哲学思辨与最前沿的物理学猜想并置，然后从中提炼出一种共同的结构或原理。这种跨学科的视野，极大地拓宽了我对“知识”边界的想象。这本书的文字节奏掌握得非常到位，时而舒缓细致，深入剖析一个精妙的证明；时而又变得紧凑有力，引导读者迅速进入下一个宏大的主题。它不仅提供了知识点，更重要的是，它建立了一种观察世界的全新框架，一个充满连接和内在一致性的世界观。读完之后，我发现自己看街上的交通模式、听到的音乐和弦、甚至只是观察一片树叶的脉络时，都会不自觉地寻找那种潜在的、隐藏的数学之美，这种潜移默化的影响，才是这本书最宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

今年的活动有点弱，券不是所以活动书可以用，不过价格还是不错的，阳光总在风雨后，晚上抢到了200-80

评分☆☆☆☆☆

这套书听说不错，买来学习一下，希望有用！

评分☆☆☆☆☆

不错不错，相当满意，价格能再优惠点就好了

评分☆☆☆☆☆

京东物流快，24小时内到货，赞?

评分☆☆☆☆☆

暑假给孩子看的，希望孩子加油

评分☆☆☆☆☆

很好的书，质量很好，送货快，服务好，值得购买，信赖京东！

评分☆☆☆☆☆

一个数学家写给普通人的数学书，可以当成小说来看。

评分☆☆☆☆☆

书手感不错，纸也比较有质感，内容比较风趣，深入浅出，很适合做为转换数学思路的辅导书！

评分☆☆☆☆☆

书的内容很好 物流很快 涨知识