讀心術(shù)的把戲

前言

　　本書都是一些零零散散的片段——日常生活中瑣碎而新奇的數(shù)學(xué)故事，以及一些與此相似的趣聞。書中總共有100個片段，沒有刻意排序，沒有隱秘的意圖，也沒有規(guī)律可尋。有時只有文字，有時還有數(shù)字，更多時候，我們給出了一些注釋，揭示了表象背后的公式。數(shù)學(xué)的重要性和趣味性不言而喻——它能教你以一種獨一無二的方式認(rèn)識這個世界。一談到基礎(chǔ)物理學(xué)或天文學(xué)、宇宙學(xué)，我們就覺得它多么博大精深。但是，在這里你會看到，包含在日常生活中我們極為熟知或視而不見的事物中的簡單概念如何煥發(fā)光彩，萌生新意?！　?999年，我來到劍橋大學(xué)主持“千禧年數(shù)學(xué)計劃”，書中很多例子都是在這一項目的推動下應(yīng)運而生。要想說明數(shù)學(xué)能夠解釋我們周圍的眾多事物，難度很大；然而一旦做到，就具有強(qiáng)大的說服力，可以鼓勵并教會人們（無論長幼）去認(rèn)識和理解數(shù)學(xué)在我們認(rèn)知世界過程中的重要作用?！　∥乙兄x史蒂夫·布拉姆斯（Steve Brams）、瑪麗安娜·弗賴伯格（Marianne Freiberger）、珍妮·蓋奇（Jenny Gage）、約翰·黑格（John Heigh）、約爾格·亨斯根（Jrg Hensgen）、海倫·喬伊斯（Helen Joyce）、湯姆·柯內(nèi)爾（Tom Krner）、伊姆雷·利德（Imre Leader）、德魯蒙德·莫伊爾（Drummond Moir）、羅伯特·奧瑟曼（Robert Osserman）、珍妮·皮戈特（Jenny Piggott）、戴維·斯皮格爾霍爾特（David Spiegelhalter）、威爾·蘇爾金（Will Sulkin）、雷切爾·托馬斯（Rachel Thomas）、約翰·H·韋伯（John H. Webb）、馬克·韋斯特（Marc West）和羅賓·威爾遜（Robin Wilson）。在他們的論述、鼓勵等實質(zhì)性的幫助下，本書最終得以集結(jié)成冊，呈現(xiàn)在你面前?！　∽詈?，感謝伊麗莎白、戴維、羅杰和路易斯，他們對本書保持著極大的興趣，始終密切關(guān)注。我的家人現(xiàn)在還常常告訴我為什么電纜塔由三角形構(gòu)成、為什么走鋼絲表演者要手持長桿。對于這些問題，你很快也會知道原因?！　〖s翰·D·巴羅　　2008年8月，于劍橋大學(xué)

內(nèi)容概要

著名數(shù)學(xué)家馮·諾伊曼曾說：“人們不相信數(shù)學(xué)簡單，只因為他們沒有意識到生活有多么復(fù)雜?！眲e懷疑，這本《讀心術(shù)的把戲(其實你不知道的100件事)》就可以用數(shù)學(xué)將生活變得更簡單。
為什么另一支隊伍總是動得比較快？為什么喝醉的人沒法走直線？用相對論來打橄欖球，行得通嗎？一群猴子隨機(jī)胡亂打字，最終能敲出莎士比亞全集？豹子身上的豹紋也和數(shù)學(xué)有關(guān)？數(shù)學(xué)竟然可以解決人際關(guān)系問題？
數(shù)學(xué)可以幫助我們理解這個世界，而這些事用其他方法無法學(xué)習(xí)到的，從最基礎(chǔ)的物理原理到最宏大的天文學(xué)知識，都需要數(shù)學(xué)來解讀。這本《讀心術(shù)的把戲(其實你不知道的100件事)》資訊豐富，饒有趣味，解答了
100個日常生活中的重要問題，用簡單的數(shù)學(xué)概念解釋了這些事物形成的原理。從中得彩票大獎、比賽下注、逃離熊的攻擊、如何贏得比賽、google
的搜索引擎原理、醉漢走路、離婚官司，到會計丑聞，從混沌到無限，這本包羅萬象的精彩著作為我們解答了一切。本書作者約翰·D·巴羅，英國天體物理學(xué)家、著名科普作家，千禧年數(shù)學(xué)計劃負(fù)責(zé)人。

作者簡介

約翰·D·巴羅(1952～
)，英國天體物理學(xué)家、著名科學(xué)作家。1977年獲牛津大學(xué)天體物理學(xué)博士學(xué)位。先后任教于牛津大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、薩塞克斯大學(xué)，現(xiàn)任劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)與理論物理系數(shù)學(xué)科學(xué)研究教授。
曾榮獲洛克天文學(xué)獎和1999年皇家格拉斯哥哲學(xué)學(xué)會開爾文獎?wù)?。他所?chuàng)作的《宇宙的起源))等15部科普作品被譯為28種語言，受到讀者的廣泛歡迎。

書籍目錄

1 每月電纜塔
2 手持長桿走鋼絲
3 猴子的那些事兒
4 特殊的獨立日
5 橄欖球和相對論
6 車輪滾滾
7 比例觀念
8 為什么另一支隊伍總是動得快些
9 兩人結(jié)伴，三人成群
10 這世界其實很小
11 天塹變通途
12 集卡片的故事
13 計數(shù)啦
14 關(guān)系
15 如何用數(shù)學(xué)贏得賽馬
16 越跳越高
17 表面積越小越安全
18 永遠(yuǎn)的增值稅
19 生活在模擬的世界
20 有趣的涌現(xiàn)
21 用理論指導(dǎo)推車
22 正反饋
23 醉漢走路
24 隨機(jī)還是偽造
25 平均數(shù)不平均
26 宇宙的折紙術(shù)
27 難易之分
28 紀(jì)錄是否永不變
29 彩票DIY
30 我才不信
31 驟燃的秘密
32 如何聘到最合適的秘書
33 完美離婚協(xié)議
34 尋找生日相同的人
35 與風(fēng)車戰(zhàn)斗
36 文字游戲
37 時間旅行者的金融投資
38 金錢遐思
39 打破平均律
40 能存在多久
41 喜愛三角形勝于五邊形的總統(tǒng)
42 巧獲密碼
43 我老記不住名字
44 微積分助你長壽
45 也談拍動
46 數(shù)字越來越大
47 讓錢翻倍
48 臉的遐想
49 臭名昭著的數(shù)學(xué)家
50 過山車與高速路口
51 原子彈爆炸
52 請慢走，勿跑！
53 讀心術(shù)的把戲
54 騙子橫行的星球
55 如何中彩
56 不可思議的足球賽
57 用減法造就拱形
58 哪個數(shù)字最好用
59 如何獲得授權(quán)
60 成敗無定論
61 無中生有
62 如何操縱選舉
63 擺鐘的節(jié)奏
64 方輪自行車
65 美術(shù)館需要多少警衛(wèi)
66 監(jiān)獄需要多少警衛(wèi)
67 教你一招斯諾克球
68 兄弟姐妹
69 硬幣偏，結(jié)果可不偏
70 贅述的奇跡
71 神奇的球拍
72 打包小竅門
73 再談打包
74 臥虎一躍
75 豹子為何有斑點
76 瘋狂的人群
77 鉆石怪杰
78 機(jī)器人三定律
79 跳出思維的框框
80 Google搜索引擎的工作原理
81 損失規(guī)避
82 鉛筆中的鉛
83 意大利面破壞實驗
84 “小黃瓜”大樓
85 幾何平均值真平均
86 無所不知也麻煩
87 為什么人類不是越來越聰明
88 地鐵來客
89 數(shù)字皆有意
90 將自己加密
91 滑冰場上的悖論
92 平分定律
93 隔離與微觀動機(jī)
94 不隨波逐流
95 維恩圖的故事
96 無理之美
97 美德可用公式算
98 混沌
99 全部登機(jī)
100 地球村
注釋

章節(jié)摘錄

　　這是一段奇怪的經(jīng)歷。今年早些時候，一場降雪不期而至，我便去利物浦一家新開的旅館借宿。這家旅館是“精品屋”風(fēng)格，由19世紀(jì)商業(yè)繁榮期的建筑改建而成。一大清早，我乘慢車費盡周折——司機(jī)告訴我們下一路段沿途的信號電纜在昨天晚上被盜，因此耽誤了很久——從曼徹斯特穿過大雪來到此地。從電纜被盜這一事件，我注意到，銅的價值正在穩(wěn)步攀升。最后，列車在移動電話的協(xié)調(diào)下，慢慢駛過所有被錯誤設(shè)置的紅色信號燈，安全抵達(dá)萊姆街火車站。　　我住的那個房間很冷，大雪蓋住了天窗，外面的溫度肯定在零度以下。暖氣設(shè)備在地板下面，反應(yīng)相當(dāng)慢，很難判斷它是否在響應(yīng)恒溫器的變化。盡管旅館工作人員一再保證，說溫度很快就會上升，但房間里似乎越來越冷了，最后他們只能拿來了暖風(fēng)機(jī)。接待人員說，因為暖氣設(shè)備是新裝的，不能把溫度調(diào)得太高。　　傍晚時分，建筑工程師打來電話，質(zhì)疑“暖氣設(shè)備是新裝的，不能把溫度調(diào)得太高”這一無稽之談，并跟我一樣，疑惑外面走廊中的暖氣怎么就能運行正常（所以我把房門開著）。幸運的是，所有房間暖氣的主控盤就在對門。我們一起查看了一下，工程師測了隔壁房間（客人白天不在）的溫度，那里面很暖和?！　⊥蝗?，工程師意識到了問題的根源：隔壁房問的暖氣設(shè)備連接在我房間的恒溫器上，而我房間的暖氣設(shè)備連在隔壁房間的恒溫器上。結(jié)果就成了被工程師稱作“熱不穩(wěn)定性”的一個很好的例子。當(dāng)隔壁房間的客人覺得太熱，他們就將恒溫器溫度調(diào)低。這樣我的房間就變冷了，于是我就把自己房間的恒溫器調(diào)高，他們更會覺得熱，就會將溫度調(diào)得更低，我覺得更冷，就再次調(diào)高……幸運的是，他們最后受不了而出去了?！　∵@種不穩(wěn)定性建立在雙方各自的自我利益上。而類似的現(xiàn)象會造成更嚴(yán)重的環(huán)境問題。如果打開更多的電扇和空調(diào)來保持涼爽，就會增加大氣中二氧化碳的含量，這樣又會讓更多的太陽熱量滯留在地球周圍，從而增加人們對散熱的需求。這類問題僅憑單獨的措施是無法解決的?！　∽頋h走路　　全世界的警察們常用的一種測試清醒度的辦法，就是看被測試者能不能走直線。通常情況下，對健全人來說，這個任務(wù)很簡單。如果知道自己的步幅，無論走了多少步，你都能知道自己具體走了多遠(yuǎn)。如果步幅為1米，走了S步之后，距離起點就有S米。假如出于某種原因，你不能走直線。比如，你根本不知道自己在干什么。在邁出下一步之前，你隨意朝一個方向（這樣你選擇任何方向的概率都相同）邁出1米?，F(xiàn)在再隨意朝一個新的方向邁出去，不斷地像這樣選擇下一步的方向，最后你會發(fā)現(xiàn)，自己的軌跡七扭八歪，根本無法預(yù)測下一步是踏向哪個方向的。這就是醉漢走路?！　￡P(guān)于醉漢走路，有一個有趣的問題，即在醉漢走了S步之后，離起點的直線距離有多遠(yuǎn)？我們已經(jīng)知道，要走出直線距離S，步幅為1米的清醒者只需走上S步，而醉漢通常要走上S2步。因此，清醒者走100步可以走出100米的直線距離，而醉鬼得走上1O 000步才能達(dá)到同樣的距離?！　∑鋵?，這些數(shù)字所蘊含的知識遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于醉漢走路一例。一串方向凌亂的腳步可以作為不錯的模型，來展示分子的擴(kuò)散過程。這些分子比周圍的分子熱，運動也更快，它們?nèi)缤瑩u搖晃晃的醉鬼從起點擴(kuò)散開來，隨意驅(qū)散其他分子。要運動距離n，它們要移動n2次。這就是為什么打開房間的散熱器之后，要過好一會兒才能感覺到其效果。運動力較強(qiáng)（即越熱）的分子，“醉酒”般地在房間中“漫步”，而管道中的氣塞發(fā)出的聲波是以聲速作直線運動的?！　?hellip;…

媒體關(guān)注與評論

　　很難想到有哪本書，比巴羅這本介紹得更簡單易懂、更具吸引力、更有趣……甚至讓人捧腹大笑?！　?mdash;—《每日電訊報》　　這本極具吸引力的書正好讓你一窺專業(yè)數(shù)學(xué)家的內(nèi)心世界，同時了解數(shù)學(xué)不僅僅只是一串?dāng)?shù)字，而是看待世界的一種方式?！　?mdash;—《學(xué)校圖書館雜志》　　要贈送禮物給喜愛有趣事實、熱愛數(shù)學(xué)的朋友嗎？這本書非常合適……全書探討了許多激發(fā)人們無限好奇的事物?！　?mdash;—《觀點》

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