數(shù)學(xué)

前言

　　前言　　現(xiàn)代科學(xué)與發(fā)明的關(guān)鍵性進(jìn)展建立在一些看似簡(jiǎn)單卻具真知灼見(jiàn)的想法之上，那就是——科學(xué)技術(shù)與人們的生活息息相關(guān)。事實(shí)上，它們也正是我們探尋這個(gè)世界的秘密、重新塑造這個(gè)世界的一部分，也在某種程度上改變了人類(lèi)的生活?！　≡谝话俣嗳f(wàn)年前，現(xiàn)代人類(lèi)的祖先開(kāi)始將石塊制成工具，這樣他們便可與周?chē)氖橙鈩?dòng)物競(jìng)爭(zhēng)。大約從3.5萬(wàn)年之前開(kāi)始，人類(lèi)開(kāi)始在巖洞的石壁上繪制精美的壁畫(huà)與其他手工藝品，這些都表明技術(shù)已與人們頭腦中的想象、與人們所操的語(yǔ)言交融在一起，一種嶄新的躁動(dòng)難安的藝術(shù)世界的帷幕漸次拉開(kāi)。人類(lèi)不僅僅在塑造著他們所處的世界，還用藝術(shù)的方式去表現(xiàn)它，用自己的頭腦去思考，思考世界的本真及其含義?！　〖夹g(shù)是文化的基本組成部分。許多地方的神話傳說(shuō)中都有一個(gè)叛逆者的形象，他輕而易舉地摧毀了既定的順序，而代之以令人耳目一新的、飽含顛覆性的可能。在許多神話里，都可提煉出這樣一個(gè)例子：一個(gè)叛逆者，例如一只來(lái)自美國(guó)的山狗或是烏鴉，從上帝那兒偷來(lái)了火種，并將它交到人類(lèi)手上。所有的技術(shù)工具，無(wú)論是火、電還是鎖在原子與基因中的能量，都如同一把雙刃劍，仿佛從那個(gè)叛逆者手中接過(guò)來(lái)似的，它們發(fā)出的能量既可以治愈人類(lèi)的創(chuàng)傷，又可以給人類(lèi)致命的一擊?！　∫粋€(gè)技術(shù)的發(fā)明者常常會(huì)從科學(xué)發(fā)現(xiàn)中尋找靈感。就像我們所知道的一樣，當(dāng)今的科學(xué)遠(yuǎn)比技術(shù)要年輕，回溯歷史，便可發(fā)現(xiàn)它起源于大約500年前的文藝復(fù)興時(shí)期。在那個(gè)時(shí)期，藝術(shù)家與思想家們開(kāi)始系統(tǒng)地探尋自然的秘密；而第一個(gè)現(xiàn)代科學(xué)家，例如列奧納多·達(dá)·芬奇（Leonardo da vinci，1452—1519）與伽利略·伽利萊（Galileo Galilei，1564～1642），在一些器具的幫助下，通過(guò)做實(shí)驗(yàn)，拓展了人們對(duì)于物體在空間中的位置的認(rèn)識(shí)。緊接著，一場(chǎng)革命性的解放運(yùn)動(dòng)轟轟烈烈地展開(kāi)了，最具代表性的則是以下幾位天才：在機(jī)械制作與數(shù)學(xué)方面有著卓越貢獻(xiàn)的艾薩克·牛頓（Isaac Newton，1643—1727）；發(fā)現(xiàn)生物進(jìn)化規(guī)律的查爾斯·達(dá)爾文（Charles Darwin，1809—1882），在相對(duì)論與量子物理方面有著開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)的阿爾伯特·愛(ài)因斯坦（Albert Einstein，1879—1955）以及現(xiàn)代基因?qū)W的鼻祖詹姆斯·D.沃森（James D.Watson，1928—）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick，1916—2004）。當(dāng)今科技領(lǐng)域新出現(xiàn)的基因工程、微縮工藝以及人工智能等各領(lǐng)域都有著能夠獨(dú)當(dāng)一面的主導(dǎo)者。　　像牛頓、達(dá)爾文以及愛(ài)因斯坦這些鼎鼎大名的名字都能夠緊密地與那些科技革命聯(lián)系在一起，這些革命代表了現(xiàn)代科技中作為個(gè)體的人的重要性。這一系列的每本書(shū)都遴選了10余位在科學(xué)技術(shù)方面作出杰出貢獻(xiàn)的先鋒者，并將目光集中在他們的人生與成就上。每一本書(shū)都開(kāi)辟了一個(gè)新的領(lǐng)域：海洋科學(xué)、現(xiàn)代遺傳學(xué)、現(xiàn)代天文學(xué)、法醫(yī)學(xué)與數(shù)學(xué)模型。盡管最早的開(kāi)拓者起到了重大的作用，但這套書(shū)所論述的重點(diǎn)則是20世紀(jì)以來(lái)甚至是當(dāng)今的研究者們?！　∶恳痪淼膫饔浂及凑找欢ǖ捻樞蚺帕?，這種順序反映了作為個(gè)體的研究者們的重大成就的變化過(guò)程，但是他們的人生經(jīng)歷常常是枝蔓纏繞，不那么容易一下子看清的。每個(gè)人的具體成就都離不開(kāi)他們當(dāng)時(shí)所處的環(huán)境，也離不開(kāi)他們工作中的協(xié)作者以及給他們的研究提供幫助的外界力量。牛頓有一句名言：“倘若說(shuō)我能（比其他人）看得更遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀！泵恳晃豢茖W(xué)家或發(fā)明家的成就都不是無(wú)源之水，而他們甚至要經(jīng)過(guò)一個(gè)跟前人暗暗較勁的過(guò)程才能超越他們。作為個(gè)體的科學(xué)家與發(fā)明家也與他們的實(shí)驗(yàn)室的其他同事乃至別的地方的人發(fā)生著種種聯(lián)系，有時(shí)還得益于廣泛的集體的努力，例如20世紀(jì)末啟動(dòng)的政府贊助與私人贊助，它們?yōu)槿祟?lèi)基因組的研究提供了一些細(xì)微的幫助?？茖W(xué)家與發(fā)明家們不但影響著經(jīng)濟(jì)、政治與社會(huì)力量，反過(guò)來(lái)也受著它們的影響。在本書(shū)所屬的這個(gè)系列中，科學(xué)和技術(shù)活動(dòng)與社會(huì)制度的發(fā)展之間的關(guān)系也是一個(gè)重要的議題。 　　在傳記之外，本書(shū)還備有擴(kuò)展閱讀，提供了另外一些特定的研究對(duì)象。每一章后面都附了一份年譜以及擴(kuò)展閱讀的建議。除此之外，在每本書(shū)的末尾還附有學(xué)科發(fā)展年表。在書(shū)中還插入了以下一些工具條，以便給我們提供一種更好的視角，從而更快地進(jìn)入到那個(gè)由科學(xué)家與發(fā)明家共同構(gòu)建的世界中去： 　　相關(guān)鏈接：描寫(xiě)一些具有個(gè)性特征的工作與科技發(fā)展的聯(lián)系 　　親歷者說(shuō)：為發(fā)現(xiàn)與發(fā)明提供第一手資料 　　爭(zhēng)論焦點(diǎn)：對(duì)由發(fā)現(xiàn)與發(fā)明所引起的科學(xué)或倫理問(wèn)題的探討 　　其他科學(xué)家：描述的是一些在這項(xiàng)工作中起到重要作用的人 　　相關(guān)發(fā)明：展示了一些與之類(lèi)似的或相關(guān)的發(fā)明 　　社會(huì)效應(yīng)：提供了有關(guān)發(fā)明創(chuàng)造對(duì)我們所在的社會(huì)或個(gè)人生活的影響的相關(guān)訊息 　　科學(xué)成果：解釋了一名科學(xué)家或發(fā)明者如何應(yīng)付一項(xiàng)具體的技術(shù)上的難題或者說(shuō)挑戰(zhàn) 　　未來(lái)趨勢(shì)：描述了隨著時(shí)間的變化，這些技術(shù)所發(fā)生的進(jìn)展，相關(guān)的一些數(shù)據(jù)也在此處被公布 　　在這套書(shū)中，我們講述的是人類(lèi)不斷尋求真理、勇于探索、不懈創(chuàng)新的故事，我們也希望親愛(ài)的讀者能夠被這些故事所吸引、鼓舞，得到一種潛在的力量。我們希望能夠給讀者鑄造一座橋梁，一起走進(jìn)科學(xué)與發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的世界，并且能夠盡情游弋于這個(gè)廣闊的世界中，在其中找到內(nèi)心更深刻的共鳴。

內(nèi)容概要

數(shù)學(xué)是描述自然與社會(huì)強(qiáng)有力的模式。哈里·亨德森用生動(dòng)的筆調(diào)展現(xiàn)了現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展中的重要里程碑。他在書(shū)中精要地勾勒了十位科學(xué)先鋒里程碑式的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，還帶領(lǐng)讀者走進(jìn)科學(xué)探索的幕后，呈現(xiàn)了他們與眾不同的生活方式和真理背后鮮為人知的精彩故事。

作者簡(jiǎn)介

哈里·亨德森是一位撰寫(xiě)科技、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)、傳記和歷史圖書(shū)的作家、編輯。他曾在Facts On File出版公司出版過(guò)《在計(jì)算機(jī)與電子太空中的就業(yè)機(jī)會(huì)》、  《信息時(shí)代的私密空間》、《現(xiàn)代數(shù)學(xué)》(被紐約公共圖書(shū)館評(píng)為1997年最佳“青少年圖書(shū)”)?！队?jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》被《選擇》雜志重點(diǎn)推薦。

書(shū)籍目錄

前言鳴謝簡(jiǎn)介1.自然如何計(jì)數(shù)——來(lái)自比薩的萊昂納多發(fā)現(xiàn)斐波那契數(shù)列十分有用的阿拉伯?dāng)?shù)字實(shí)用數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)在歐洲的復(fù)興數(shù)論其他科學(xué)家：阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家們關(guān)于兔子的問(wèn)題自然界中的斐波那契數(shù)列黃金比率這是一種內(nèi)在的和諧嗎？相關(guān)鏈接：數(shù)學(xué)與古希臘的哲學(xué)萊昂納多的遺產(chǎn)生平年表擴(kuò)展閱讀2.自然模式發(fā)現(xiàn)者的工具——卡爾·皮爾遜與統(tǒng)計(jì)學(xué)一個(gè)自由思考的頭腦科學(xué)的規(guī)范其他科學(xué)家：弗朗西斯·高爾頓統(tǒng)計(jì)的工具優(yōu)生學(xué)與高爾頓實(shí)驗(yàn)室爭(zhēng)論焦點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)的評(píng)估爭(zhēng)論焦點(diǎn)：科學(xué)的政治用途皮爾遜的晚年生活生平年表擴(kuò)展閱讀3.猜測(cè)與模擬——約翰·馮·諾伊曼讓電腦轉(zhuǎn)起來(lái)來(lái)自名城的少年天才最初的職業(yè)選擇對(duì)物理學(xué)和數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)與博弈論爭(zhēng)論焦點(diǎn)：馮·諾伊曼與原子彈對(duì)計(jì)算速度的追求數(shù)字計(jì)算機(jī)的誕生研究自我復(fù)制的自動(dòng)機(jī)艱難的命運(yùn)其他科學(xué)家：斯坦尼斯洛·烏拉姆生平年表擴(kuò)展閱讀4.微妙的均衡——約翰·納什與博弈論一個(gè)與眾不同的孩子走向數(shù)學(xué)的道路普林斯頓的生活博弈論與納什均衡人生的低谷親歷者說(shuō)：令人發(fā)怒但又聰明絕頂瀕于崩潰的邊緣在那些陰暗的日子里相關(guān)鏈接：數(shù)學(xué)與瘋狂頑強(qiáng)的站起來(lái)手捧諾貝爾獎(jiǎng)杯生平年表擴(kuò)展閱讀5.永無(wú)止境——本羅特·曼德?tīng)柌悸逄亻_(kāi)啟了分形世界的入口在戰(zhàn)爭(zhēng)的陰影下學(xué)習(xí)不同尋常的數(shù)學(xué)道路不可思議的聚合混沌與分形曼德?tīng)柌悸逄丶瘧?yīng)用價(jià)值的發(fā)現(xiàn)相關(guān)鏈接：制造分形與應(yīng)用分形其他科學(xué)家：克里斯朵夫·斯庫(kù)茲分形學(xué)的大眾化親歷者說(shuō)：自我與需求？曼德?tīng)柌悸逄氐某删蜕侥瓯頂U(kuò)展閱讀6.站在蝴蝶的翅膀上——愛(ài)德華·洛侖茲與混沌理論云朵與計(jì)算天氣預(yù)報(bào)與氣象學(xué)預(yù)測(cè)天氣的新方法難道是計(jì)算機(jī)瘋了？天氣預(yù)報(bào)的局限未來(lái)趨勢(shì)：當(dāng)今天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展趨勢(shì)混沌的實(shí)驗(yàn)演示奇異吸引子其他科學(xué)家：米歇爾·費(fèi)根鮑姆混沌：一種新的范式獲得認(rèn)可爭(zhēng)論焦點(diǎn)：理論與時(shí)尚生平年表擴(kuò)展閱讀7.“涌現(xiàn)”的游戲——約翰·康威，“生命”與其他游戲“我想要成為一名數(shù)學(xué)家”劍橋與超實(shí)數(shù)在24維空間之中難題與娛樂(lè)生命游戲沒(méi)有終點(diǎn)的生命？十分怪異的生活其他數(shù)學(xué)家：馬丁·加德納其他數(shù)學(xué)家：威廉·格斯伯生平年表8.從宇宙到大腦——羅杰·彭羅斯揭示隱含的內(nèi)在聯(lián)系一個(gè)人才輩出的家族轉(zhuǎn)向數(shù)學(xué)研究數(shù)學(xué)物理學(xué)黑洞與霍金扭曲的空間與精巧的鋪砌其他科學(xué)家：斯蒂芬·霍金意識(shí)的物理本質(zhì)相關(guān)鏈接：相對(duì)論和量子力學(xué)的統(tǒng)一大腦是一架量子計(jì)算機(jī)嗎？爭(zhēng)論焦點(diǎn)：彭羅斯和他的批評(píng)者們主要成就生平年表擴(kuò)展閱讀9.人工進(jìn)化——克里斯朵夫·蘭頓創(chuàng)造虛擬生命當(dāng)一個(gè)業(yè)余愛(ài)好者獲得了一臺(tái)電腦之后發(fā)現(xiàn)“生命”遺傳編程緊跟馮·諾伊曼的腳步蘭頓環(huán)尚未命名的領(lǐng)域虛擬蟻群相關(guān)發(fā)明：人工生命與計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)信息就是生命洛斯·阿拉莫斯會(huì)議相關(guān)鏈接：人工智能與人工生命人工生命與意識(shí)生平年表擴(kuò)展閱讀10.一種新的科學(xué)——斯蒂芬·沃爾夫勒姆與通用自動(dòng)機(jī)少年物理學(xué)家在加州理工學(xué)院研究計(jì)算機(jī)研究細(xì)胞自動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)Mathematica數(shù)學(xué)分析軟件通往復(fù)雜性的捷徑相關(guān)鏈接：沃爾夫勒姆思想的應(yīng)用通用自動(dòng)機(jī)一種新的科學(xué)爭(zhēng)論焦點(diǎn)：沃爾夫勒姆的工作是偽科學(xué)嗎？評(píng)價(jià)沃爾夫勒姆的科學(xué)生平年表擴(kuò)展閱讀學(xué)科發(fā)展年表譯者感言

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：尚未命名的領(lǐng)域蘭頓的工作證明，他想設(shè)計(jì)的將是一種更為有效的研究生物學(xué)的計(jì)算機(jī)模型。然而在他獲得研究生學(xué)位后，沒(méi)有任何人給他獎(jiǎng)學(xué)金以便使他能夠在一個(gè)無(wú)人知曉的領(lǐng)域進(jìn)行研究工作。最終，密歇根大學(xué)的一項(xiàng)名叫計(jì)算機(jī)邏輯小組的研究項(xiàng)目資助他，專(zhuān)門(mén)為他設(shè)立了一門(mén)特別的研究生課程。后來(lái)，計(jì)算機(jī)邏輯小組的研究項(xiàng)目逐漸減少，蘭頓不得不面臨由此帶來(lái)的困難。這個(gè)研究小組關(guān)注的焦點(diǎn)從基礎(chǔ)研究更多地轉(zhuǎn)向了計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究。但是蘭頓繼續(xù)堅(jiān)持著他的人工生命實(shí)驗(yàn)，他得到了約翰·霍蘭德的支持。約翰·霍蘭德是一位有名的計(jì)算機(jī)專(zhuān)家，在20世紀(jì)60年代便率先提出了遺傳編程（或叫進(jìn)化編程），并進(jìn)行了相關(guān)的研究。虛擬蟻群蘭頓的研究項(xiàng)目中一個(gè)相當(dāng)有名的模擬被稱(chēng)為“范茲（Vants）”，又被稱(chēng)為“虛擬螞蟻”。這個(gè)小小的V形模式的細(xì)胞群非常簡(jiǎn)單地沿著它所指的方向運(yùn)動(dòng)。其規(guī)則十分簡(jiǎn)單：如果V形前端的細(xì)胞的狀態(tài)是空，“螞蟻”便繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。如果方形（代表細(xì)胞狀態(tài)）是藍(lán)色的，“螞蟻”就將它填成黃色，并向右轉(zhuǎn)。如果遇到一個(gè)黃色的細(xì)胞，“螞蟻”就將它填成藍(lán)色，并向左轉(zhuǎn)。最終，“螞蟻”將在它身后留下一串被上了色的方塊痕跡。一個(gè)單獨(dú)的“螞蟻”并不是特別有趣，然而增加一個(gè)或多個(gè)“螞蟻”，有趣的行為便會(huì)涌現(xiàn)出來(lái)。“螞蟻”們將沿著其他“螞蟻”留下的印跡前進(jìn)，這和現(xiàn)實(shí)中真正的螞蟻會(huì)留下化學(xué)印跡（稱(chēng)為信息素，乃是一種特殊的氣味）并沿著化學(xué)印跡前進(jìn)一樣。有時(shí)候兩只“螞蟻”的印跡可能會(huì)相互交織，結(jié)果構(gòu)成一個(gè)螺旋形的軌跡。蘭頓感到非常驚訝，不知道現(xiàn)實(shí)世界中的社會(huì)性昆蟲(chóng)比如螞蟻是否也和活動(dòng)的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)一樣，只需要按照極少的簡(jiǎn)單規(guī)則就能建構(gòu)出一個(gè)十分精妙的族群。但是無(wú)論如何，蘭頓相信，他的工作證明了人工生命模擬擁有強(qiáng)大的力量，能夠創(chuàng)造出類(lèi)似自然的行為，并且這一領(lǐng)域值得進(jìn)一步深入研究。

編輯推薦

《發(fā)現(xiàn)與發(fā)明的里程碑·數(shù)學(xué):描繪自然與社會(huì)的有力模式》：“發(fā)現(xiàn)與發(fā)明的里程碑”系列叢書(shū)的8部分冊(cè)都貫穿一個(gè)簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的思想——科學(xué)技術(shù)是人們?cè)谌粘Ｉ钪欣斫馐澜绾捅舜肆私獠豢扇鄙俚囊徊糠?。結(jié)合人物傳記、科學(xué)原理和歷史，每本書(shū)都通過(guò)影響社會(huì)和為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)的創(chuàng)新將科技思想的進(jìn)程娓娓道來(lái)?！稊?shù)學(xué)》回顧了10位在數(shù)學(xué)領(lǐng)域作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)人物，引人入勝。每一章包括科學(xué)家取得的成就、個(gè)人性格、遇到的專(zhuān)業(yè)困難以及最有價(jià)值的貢獻(xiàn)，正文后附生平年表及擴(kuò)展閱讀等參考文獻(xiàn)?！栋l(fā)現(xiàn)與發(fā)明的里程碑·數(shù)學(xué):描繪自然與社會(huì)的有力模式》介紹的人物（及研究領(lǐng)域）如下：·萊昂納多（斐波那契數(shù)列）·卡爾·皮爾遜（統(tǒng)計(jì)學(xué)）·約翰·馮·諾伊曼（現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，博弈論.量子力學(xué)）·約翰·納什（博弈論）·本羅特·曼德?tīng)柌悸逄兀ǚ中螏缀螌W(xué)）·愛(ài)德華·洛侖茲（混沌理論）·約翰·康威（生命游戲）·羅杰·彭羅斯（量子世界與大腦）·克里斯朵夫·蘭頓（虛擬生命）·斯蒂芬·沃爾夫勒姆（通用自動(dòng)機(jī)）《數(shù)學(xué)》包含數(shù)學(xué)及相關(guān)學(xué)科40張黑白照片和插圖及學(xué)科發(fā)展年表、擴(kuò)展閱讀?！鞍l(fā)現(xiàn)與發(fā)明的里程碑”系列叢書(shū)描述了人類(lèi)對(duì)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)、探索和革新的探求，是學(xué)生、教師及廣大讀者必讀的科普書(shū)籍。

圖書(shū)封面

圖書(shū)標(biāo)簽Tags

無(wú)

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    數(shù)學(xué) PDF格式下載

---