出版時(shí)間:2005-05 出版社:復(fù)旦大學(xué)出版社 作者:(美)M?克萊因 頁(yè)數(shù):294 譯者:劉志勇
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內(nèi)容概要
本書(shū)以一個(gè)數(shù)學(xué)家的睿智,探討了自古希臘以來(lái),尤其是自伽利略以來(lái)數(shù)學(xué)在現(xiàn)代自然科學(xué)發(fā)展演化中的作用。?
首章利用現(xiàn)代心理學(xué)生理學(xué)的錯(cuò)覺(jué)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了感官知覺(jué)之不可靠。其實(shí)古希臘人早已領(lǐng)悟了這一點(diǎn),因而求助于數(shù)學(xué)來(lái)研究自然現(xiàn)象成了古希臘的傳統(tǒng),這也是古希臘天文學(xué)興起的原因(第2、3章)。無(wú)論是托勒密的地心說(shuō)還是哥白尼和開(kāi)普勒的日心說(shuō),追求數(shù)學(xué)上的簡(jiǎn)單性和完美成了探求自然知識(shí)的動(dòng)力(第4章)。笛卡兒為科學(xué)建立了基于數(shù)學(xué)的嚴(yán)密方法論,而現(xiàn)代科學(xué)之父伽利略,其科學(xué)研究綱領(lǐng)的前提則是:自然之書(shū)是用數(shù)學(xué)這門(mén)語(yǔ)言撰寫(xiě)的(第5章)。本身就是一位偉大的數(shù)學(xué)家的牛頓,其科學(xué)巨著就冠以《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(第6章)。麥克斯韋方程組能夠揭示人的感官所不能及的電磁世界,則充分顯示了數(shù)學(xué)的穿透力(第7章)。二十世紀(jì)的兩項(xiàng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)——相對(duì)論和量子論——,其基本物理思想和數(shù)學(xué)工具之間有著奇妙的對(duì)應(yīng)(第8~10章)。這就引發(fā)了這樣的問(wèn)題,數(shù)學(xué)知識(shí)本身又從何而來(lái)?數(shù)學(xué)與物理實(shí)在的關(guān)系是什么(第11、12章)??
書(shū)中沒(méi)有鋪陳數(shù)學(xué)知識(shí),數(shù)學(xué)只是像一位垂簾聽(tīng)政的皇后一樣若隱若現(xiàn)。因此,想了解古今自然觀(guān)或科學(xué)方法論的人文社會(huì)科學(xué)研究學(xué)習(xí)者可以從中受到啟發(fā),而自然科學(xué)研習(xí)者讀此書(shū)則可以引發(fā)對(duì)于其專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的反思。而這正是作者所孜孜以求的:在自然科學(xué)和人文社會(huì)科學(xué)之間搭起一座橋梁。
作者簡(jiǎn)介
莫里斯·克萊因(Morris
Kline,1908-1992),杰出的數(shù)學(xué)教育家、數(shù)學(xué)史學(xué)家和數(shù)學(xué)哲學(xué)家,應(yīng)用物理學(xué)家。1936年獲得紐約大學(xué)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位,曾任紐約大學(xué)柯朗數(shù)學(xué)科學(xué)研究所電磁研究部主任長(zhǎng)達(dá)20年;擔(dān)任紐約大學(xué)研究生數(shù)學(xué)教學(xué)委員會(huì)主席11年;擁有無(wú)線(xiàn)電工程方面的多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利?!稊?shù)學(xué)雜志》(Mathematics
Magazine)、《精密科學(xué)史檔案》(Archive for History of Exact
Sciences)兩家刊物的編委。其代表作《西方文化中的數(shù)學(xué)》、《古今數(shù)學(xué)思想》不僅在科學(xué)界,在整個(gè)學(xué)術(shù)文化界都有廣泛、持久的影響。
書(shū)籍目錄
歷史概觀(guān):外部世界存在嗎?
第1章 感官與直覺(jué)的失敗
第2章 數(shù)學(xué)的興起和作用
第3章 希臘人的天文學(xué)世界
第4章 哥白尼和開(kāi)普勒的日心說(shuō)
第5章 數(shù)學(xué)主導(dǎo)了物理科學(xué)
第6章 數(shù)學(xué)與引力的奧秘
第7章 數(shù)學(xué)和不可感知的電磁世界
第8章 相對(duì)論的序幕
第9章 相對(duì)性的世界
第10章 物質(zhì)的分崩離析:量子理論
第11章 數(shù)學(xué)物理學(xué)的實(shí)在
第12章 數(shù)學(xué)為什么奏效
第13章 數(shù)學(xué)和大自然的運(yùn)作
參考書(shū)目
主編贅語(yǔ)
章節(jié)摘錄
反對(duì)新日心說(shuō)的另一個(gè)最合理的論據(jù)是,沒(méi)人能感覺(jué)到地球的自轉(zhuǎn)或公轉(zhuǎn)。而很顯然的是,人人都能看見(jiàn)太陽(yáng)在動(dòng)。對(duì)于著名的天文學(xué)家第谷·布魯赫來(lái)說(shuō),這些和其他的論據(jù)決定性地證明了地球必然靜止不動(dòng)?! ∵@些反駁論證的實(shí)質(zhì)就是,地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)與亞里士多德物理學(xué)不相符,而在哥白尼和開(kāi)普勒的時(shí)代亞里士多德物理學(xué)是被普遍接受的。所需要的是一種全新的運(yùn)動(dòng)理論?! ?duì)于所有這些反對(duì)論證,哥白尼和開(kāi)普勒有一個(gè)精巧的答復(fù)。他們都取得了數(shù)學(xué)上的簡(jiǎn)化,都獲得了一種具有壓倒一切的和諧并在美感上高超的理論。如果數(shù)學(xué)關(guān)系是科學(xué)工作的目標(biāo),如果能給出一種更好的數(shù)學(xué)描述,這一事實(shí)又為上帝設(shè)計(jì)了世界并且很明顯會(huì)運(yùn)用高超的理論這樣的信念所加強(qiáng),這就足夠壓倒一切反駁。他們都相信并且清楚地陳述了,他們的工作揭示了神的工作室的和諧、對(duì)稱(chēng)和設(shè)計(jì),是上帝存在的壓倒一切的證據(jù)?! ¤b于反對(duì)日心說(shuō)的有分量的論證多種多樣,而哥白尼和開(kāi)普勒仍愿意探索日心說(shuō),這是一個(gè)歷史之謎。幾乎每一個(gè)巨大的思想創(chuàng)造幾十年甚至幾世紀(jì)之前就有人作了破冰的工作,至少回顧時(shí)來(lái)看是這樣,這就使得那決定性的一步顯得很自然。然而哥白尼沒(méi)有直接的科學(xué)先驅(qū),盡管地心說(shuō)已被毫不質(zhì)疑地接受了1500年,他突然就接受了日心說(shuō),這在今天看來(lái)確實(shí)是不自然的。在16世紀(jì)的天文學(xué)家中,哥白尼像巨人一樣屹立著?! ≌缥覀円阎赋龅模绨啄岽_實(shí)閱讀過(guò)古希臘著作,其中幾個(gè)天文學(xué)家曾提出地球運(yùn)動(dòng)的觀(guān)點(diǎn),但沒(méi)人試圖在這個(gè)基礎(chǔ)上建立一種數(shù)學(xué)理論,而地心說(shuō)已得到精深的發(fā)展。哥白尼的觀(guān)測(cè)也沒(méi)有提示需要一種全新的理論。他的儀器和其先驅(qū)的一樣粗糙,他的觀(guān)測(cè)也一樣。他為托勒密理論的復(fù)雜性所煩擾,到他那時(shí)這一理論已糾纏在更多的本輪中以適合阿拉伯和歐洲的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。在他書(shū)里給教皇保羅三世的堂皇獻(xiàn)詞中,哥白尼說(shuō)當(dāng)他發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)家們?cè)跔?zhēng)論托勒密理論的合理性時(shí),就第一次被激勵(lì)去尋求一種新理論。不管怎么說(shuō),從歷史的觀(guān)念來(lái)看,他的科學(xué)成果的出現(xiàn)就像在平靜的海面上突然升起一座大山一樣令人吃驚?! ∈聦?shí)上,一種特殊的宗教信念能解釋哥白尼和開(kāi)普勒工作的方向。一種能顯示上帝更偉大莊嚴(yán)的新的可能性,對(duì)這種可能性?xún)H僅一瞥就足以喚醒他們、點(diǎn)燃他們的思想。他們努力的結(jié)果滿(mǎn)足了他們對(duì)上帝工作室中和諧、對(duì)稱(chēng)和設(shè)計(jì)的期望。新理論的數(shù)學(xué)簡(jiǎn)單性證明了上帝會(huì)優(yōu)先采用它,而不是一種更復(fù)雜的設(shè)計(jì)方案?! ⊥欣彰茉Q(chēng)在解釋現(xiàn)象時(shí)有必要采用適合現(xiàn)象的最簡(jiǎn)單的假說(shuō)。哥白尼就用這個(gè)論據(jù)來(lái)反對(duì)托勒密理論。因?yàn)樗嘈庞钪媸巧系鄣淖髌?,他將他所發(fā)現(xiàn)的簡(jiǎn)單性解釋為真實(shí)的設(shè)計(jì)。因?yàn)殚_(kāi)普勒的數(shù)學(xué)更為簡(jiǎn)單,他就更有理由相信他已發(fā)現(xiàn)了上帝在建造宇宙時(shí)所運(yùn)用的規(guī)律。開(kāi)普勒這樣評(píng)價(jià)他的理論:“我在內(nèi)心深處肯定它為真實(shí)的,我?guī)е@人的狂喜來(lái)鑒賞它的美?!薄 ?/pre>編輯推薦
莫里斯·克萊因的《數(shù)學(xué)與知識(shí)的探求》以一個(gè)數(shù)學(xué)家的睿智,探討了自古希臘以來(lái),尤其是自伽利略以來(lái),數(shù)學(xué)在現(xiàn)代自然科學(xué)發(fā)展演化中的作用,全書(shū)分為感官與直覺(jué)的失??;數(shù)學(xué)的興起和作用;哥白尼和開(kāi)普勒的日心說(shuō);數(shù)學(xué)和不可感知的電磁世界等數(shù)章內(nèi)容。圖書(shū)封面
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