無言的宇宙:隱藏在24個數學公式背後的故事(精裝珍藏版) [The Universe in Zero Words]

無言的宇宙:隱藏在24個數學公式背後的故事(精裝珍藏版) [The Universe in Zero Words] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024


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[美] 達納·麥肯齊 著,李永學 譯



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發表於2024-12-24

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圖書介紹

齣版社: 北京聯閤齣版公司
ISBN:9787559602244
版次:1
商品編碼:12251397
包裝:精裝
叢書名: 未讀·探索傢
外文名稱:The Universe in Zero Words
開本:16開
齣版時間:2018-03-01
用紙:特種紙
頁數:232
字數:170000


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圖書描述

産品特色


編輯推薦

  ◆“美國數學政策聯閤會年度傳播大奬”。“中國科普作協優秀科普作品”科普書類金奬。中國金融博物館書院推薦讀物。著名科學傢李淼、數學纔子顧森聯袂推薦!
  ◆一本文科生都能看懂的“數學公式史話”:從1+1=2,到愛因斯坦質能公式E=mc2,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,科學性、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”!
  ◆文科生和青少年數學啓濛的shouxuan數學科普書。

內容簡介

  《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=mc2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zui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。zui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。

作者簡介

  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zui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”。

精彩書評

  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

目錄

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


前言/序言

  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。
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非常感謝京東商城給予的優質的服務,從倉儲

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天馬行空的想象,激發自已的好奇心,萬事皆有可能

評分

朋友介紹的書,科學角度齣發探尋材料起源和發展,初中及以前各年齡段都適閤

評分

  同時,《無言的宇宙:隱藏在24個數學公式背後的故事》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。

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  一根劣質雪茄如何改變瞭量子力學的進程;

評分

精美的圖片,樸實的文字,通俗的故事,把身邊簡單的公式講齣背後隱藏的故事,把復雜的公式,用簡單的故事描述齣來,全彩的書本看著非常直觀,不得不服老闆寫的科普書籍,非常的通俗易懂,容易理解,贊。

評分

  一根劣質雪茄如何改變瞭量子力學的進程;

評分

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評分

  如果世間未曾有過“0”這個概念,將會怎樣;

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