《無言的宇宙:隱藏在24個數(shù)學(xué)公式背后的故事》向你講述的是人類歷史上24個美麗而偉大的公式背后的故事。這是一部壯麗的數(shù)學(xué)史話,以故事性口吻,清晰地敘述了每一個方程的含義、誰發(fā)現(xiàn)了它,以及它們?nèi)绾胃淖兞巳祟悮v史的進程。這本書將讓你真正領(lǐng)略到什么是數(shù)學(xué)之美,這種美是接近宇宙深處的美。
◆一部關(guān)于數(shù)學(xué)公式的史詩性著作:從1+1=2到愛因斯坦質(zhì)能公式E=mc2,看24個公式如何改變?nèi)祟悮v史進程。
◆用詩意的語言講述公式之美,科普性、知識性和故事性完美結(jié)合,100余幅高清珍貴插圖,讓神秘、抽象的公式“活起來”!
◆2012年榮獲“美國數(shù)學(xué)政策聯(lián)合會年度傳播獎”。
達納·麥肯齊,普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)博士,自由科學(xué)記者,科普作家。他早年在杜克大學(xué)等大學(xué)教數(shù)學(xué),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(fā)現(xiàn)可以利用互聯(lián)網(wǎng)傳播科學(xué)知識后,他決定利用自己的數(shù)學(xué)專長和科學(xué)知識當一名專職作家,他經(jīng)常在《科學(xué)》《發(fā)現(xiàn)》《新科學(xué)人》等雜志發(fā)表文章。
費馬最后的定理:xn+yn=En
1637年的某一天,法國律師兼業(yè)余數(shù)學(xué)家費馬在一本書的空白處寫下了下面這段話:“任何立方數(shù)都不可能寫為兩個立方數(shù)之和的形式,也沒有任何四次方數(shù)可以寫成另外兩個四次方數(shù)的形式。普遍地說,任何二次以上的冪都不可能寫成另外兩個同次冪的形式。即當指數(shù)n大于2時,上述方程沒有整數(shù)解。”在寫下上面的猜想后,這個天生羞澀、沉默寡言的人卻跟全世界玩了一個惡作劇,他又寫道:“對此我已經(jīng)找到了一個真正絕妙的證明,但這里空白處太小,寫不下。”
然而,他怎料到,他隨意寫下的兩句手記,卻讓其后350年間的無數(shù)數(shù)學(xué)家耗盡一生,也沒能找到那個證明。直到1994年,英國人安德魯·懷爾斯才證明了費馬大定理。
德國數(shù)學(xué)愛好者沃爾夫斯凱爾因追求一位漂亮女性被拒絕,遂決定在午夜鐘聲響起時開槍自殺。他認真地安排好后事,寫下遺囑。他的高效率使得所有的事情略早于午夜的時限就辦完了。為了消磨最后的幾個小時,他到圖書室翻閱數(shù)學(xué)書籍,他看了一篇關(guān)于費馬大定理證明的論文,便不知不覺地拿起筆進行計算。
天亮了,沃爾夫斯凱爾為自己發(fā)現(xiàn)并改正了論文中的一個漏洞感到無比驕傲,原來的絕望和悲傷統(tǒng)統(tǒng)消失了,數(shù)學(xué)將他從死神身邊喚回。
1908年,得享天年的沃爾夫斯凱爾寫下他新的遺囑,他財產(chǎn)中的一大部分作為一個獎,獎給任何能證明費馬大定理的人,獎金是10萬馬克,按現(xiàn)在的幣值超過100萬英鎊。這是他對那個挽救過自己生命的蓋世難題的報恩方式。
世界是個恒等式
仔細想想,在我們的生命里,似乎還是有一段時間我們是喜歡數(shù)學(xué)的。那段時間,可能起始于你用剛學(xué)會的算術(shù)幫媽媽算明白了白天買菜的賬,或者是用新買的圓規(guī)在多次嘗試后終于畫出了一個完美的圓??墒嵌嗄暌院?,我想大多數(shù)人對數(shù)學(xué)的樂趣,似乎早已被課堂上反復(fù)而枯燥的推演,或是試卷上那一堆堆奇怪而不知所云的符號搞得蕩然無存了。
事實上,數(shù)學(xué)在大多數(shù)人的世界里從“有趣”變得“可怕”,往往是因為我們自己的身份,由一個主動的 “使用者”,變成了被動的“解決者”。當我們以自己膚淺的數(shù)學(xué)知識和技巧嘗試解決生活中的問題,一旦解決,收獲的成就感自然非常美妙??稍趹?yīng)試教育的體系中,我們必須用數(shù)學(xué)來解決一些我們根本不懂有怎樣具體意義的抽象問題。
因而,作為一本面向大眾的數(shù)學(xué)書,《無言的宇宙》首先要解決的問題其實是“什么是數(shù)學(xué)”以及它的現(xiàn)實意義。在作者達納·麥肯齊看來,數(shù)學(xué)是一個由等式構(gòu)成的世界——無數(shù)嚴謹而生動的邏輯結(jié)構(gòu)與驗算事實,造就了數(shù)學(xué)這樣一個無與倫比的完美體系。盡管隨著研究者的探索,數(shù)學(xué)大廈也面臨著自身的不確定性帶來的危機,但由于它可以脫離這個世界而存在——物理、化學(xué)或是其他自然科學(xué)永遠要依托“這個世界”而存在,因而只能望其項背——它顯然具有更加卓越的意義。而這種卓越,使得它盡管越來越少地作為主體出現(xiàn),但任何與“這個世界”有關(guān)的課題,都需要它作為基礎(chǔ)。這也就意味著數(shù)學(xué)研究,實際上可以作為智慧本身的一種表現(xiàn)形式,畢竟智慧主宰了人類的認知程度,數(shù)學(xué)亦如此。
以數(shù)學(xué)形式表達人類所認知的這個宇宙,更重要的作用在于可以讓人直觀地接觸“無窮遠”之外的視野。這是人類為自己的認知能力付出的努力,更是對阿根廷詩人博爾赫斯所說的人類的“本源的恐懼”——個體生命的有限性與宇宙的無限性的懸殊對比做出的最好回應(yīng)。如果找到一個公式,可以演算出這個世界所有的可能,那么人類是不是真的就把一切都“盡在掌握”了呢?這是關(guān)于征服的本能,而數(shù)學(xué)是容納這本能的所在。
因而對這樣一幢偉大而崇高的數(shù)學(xué)大廈的介紹,達納·麥肯齊以自己優(yōu)雅的文筆和睿智的選擇,帶來了最具代表性的24個“數(shù)學(xué)時刻”。這里容納了人類智慧的閃光點,更展現(xiàn)了人類作為一個具有野心的智慧體的潛能與希望。
畢竟這個世界,大概也是個恒等式——左邊是想象,右邊是你的嘗試與努力。
你是否也能證明它呢?
(暗藍色的海)