本書特色
這本書是由我國知名數學家蔡天新教授寫作的一本中國人自己的“數學簡史”;
作者認為,數學的觸角幾乎遍及人類社會的每一個角落,以及歷史和生命的每一個暫態;
本書入選新聞出版廣電總局向全國青少年推薦的百種優秀圖書,適合小學生、中學生、大學生還有“門外漢”瞭解數學的發展史,以及數學在人類文明的進程中扮演的不可或缺的角色。
美是數學的一個重要特徵,這一特徵體現在了數學發展的整個歷史進程中,但由於數學的嚴格性和抽象性而難以為“局外人”所體會。《數學簡史》做到了這一點,作者蔡天新是難得的詩人數學家。在閱讀本書時體會其無處不在的詩韻本身就是一種享受,她是數學自身固有的美和作者優雅的藝術品味的巧妙融合。
——彭實戈,數學家
小時候我們常把聰明的同學稱為“數學腦瓜”,是指數學好才聰明。數學不僅僅是計算方法,更重要的是思維方式。我一直想推薦一本數學史,讀過幾本,覺得還是太專業,太難讀。但這本《數學簡史》我覺得任何人都會有興趣讀下去,且會有所收穫。數學的發展主要在西方,但作者並沒有忘記中國。更可貴的是,這本書著眼於從整個人類文明的角度來介紹數學,這就讓人讀起來興趣盎然了。
——梁小民,經濟學家
人類智力高低的標準是什麼?一直以來有較多的爭議。但數學作為人類智慧的結晶,卻是長久以來達成的共識。瞭解數學的歷史,既能瞭解作為高級動物的人類發展的歷史,更能窺見人類智力的進步。蔡天新的《數學簡史》敘述角度新穎、文字優美,讓我們一起享受這本書帶來的智趣吧。
——饒 毅,生物學家
內容簡介
在一般人眼中,數學意味著繁難的計算、無盡的邏輯推演,以及如天書般的公式和符號。這些讓數學看起來離我們的生活很遠,且與文化藝術這類精神生活毫不相干。而在《數學簡史》的作者蔡天新看來,數學與科學、人文的各個分支一樣,都是人類大腦進化和智力發展進程的反映。它們在特定的歷史時期必然相互影響,並呈現出某種相通的特性。
《數學簡史》是一部另類的“數學簡史”,跨越了不同的地域和種族,依次探討了數學與不同文明之間的關係,並各有側重。關於古代,包括四大文明古國和希臘、阿拉伯,《數學簡史》著力于發現有現代意義的亮點;至於近代文明,則考察了文藝復興的藝術與幾何學、工業革命與微積分、法國大革命與應用數學的關係。對現代數學與現代藝術進行闡述和比較,也是《數學簡史》的一大亮點。
數學來自人類對生活和世界的觀察,以及對現實事物和問題的思考。數學的觸角幾乎遍及人類社會的每一個角落,以及歷史和生命的每一個暫態。希望讀者能通過《數學簡史》的閱讀,拉近與數學這門抽象學科的心理距離,從中理解各自所學或從事專業與數學的關係,進而反思人類文明的歷史進程甚或生活的意義。
節選
數學的應用:電腦與人工智慧
一般來說,電腦是指能接收資料,按照程式指令進行運算並提供運算結果的自動電子機器。在電腦的歷史上,起重要革新作用的幾乎全是數學家。直到20 世紀70 年代末,中國大學裡的電子電腦專業還大多設在數學系,就像康得時代數學隸屬於哲學系一樣。可是如今,多數大學都有了一兩個電腦學院。用機器來代替人工計算,一直是人類的夢想。或許*早使用算盤的並非中國人,但長期以來使用*廣泛的當屬中國的算盤。在明代(1371)出版的一本書裡,就有十檔算盤的插圖,但它的實際發明時間遠在此之前。數學家程大位(1533—1606)的《算法統宗》(1592)詳述了珠算的規則、口訣和方法,標誌著珠算的成熟。這本書也流傳到朝鮮和日本,使得算盤在這兩個國家十分流行。
**個提出機械電腦設計思想的是德國人席卡德(W. Schickard,1592—1635),他在與開普勒通信時闡述了這一想法。**台能進行加減計算的機械電腦是由巴斯卡發明的(1642),30 年後萊布尼茨製造出一台能進行乘除和開方運算的電腦。使電腦擁有能對資料進行各種運算的裝置,是向現代電腦過渡的關鍵一步,由英國數學家巴貝奇(C. Babbage,1792—1871)首先邁出,在數論裡有一個與二項式係數有關的同餘式用他的名字命名。巴貝奇設計的“分析機”(1834)分為運算室和存儲庫,外加一個專門控制運算程式的裝置,他曾設想根據穿孔卡片上的“0”和“1”來控制運算的順序,這無疑是現代電子電腦的雛形。
遺憾的是,即便巴貝奇付出後半生的絕大多數精力和財產,甚至失去劍橋大學的盧卡斯教授職位,也沒幾個人能理解他的思想。據說真正支持他的人只有三個:他的兒子——巴貝奇少將(在父親去世後還為分析機奮鬥了許多年)、未來的義大利總理和詩人拜倫(L. Byron,1788—1824)的女兒阿達。阿達(AdaLovelace,1815—1852)是拜倫和妻子的獨生女,她為某些函數編制了計算程式,可謂開現代程式設計之先河。由於時代的局限性,巴貝奇分析機的設計方案在技術實施上遇到了巨大的障礙,他借助通用程式控制數位電腦的天才設想,要再過一個多世紀才能實現。
20 世紀以來,科學技術的迅猛發展帶來了堆積如山的資料問題,尤其是在“二戰”期間,軍事上的計算需要更使計算速度的改進成為燃眉之急。起初,人們採用電器元件來代替機械齒輪。1944 年,美國哈佛大學的數學家艾肯(H. H. Aiken,1900—1973)在IBM(國際商業機器公司)的支援下設計和製造出世界上**台能實際操作的通用程式電腦(占地170 平方米),只部分使用了繼電器,不久後他又製成了一台全部用繼電器的電腦。與此同時,在賓夕法尼亞大學,人們用電子管來代替繼電器,於1946 年造出了**台通用電子數位積分電腦(ENIAC),效率提高了1000 倍。
作者簡介
(中國)蔡天新
蔡天新,浙江台州人,曾是少年大學生,山東大學理學博士,浙江大學數學學院教授、博士生導師。同時是一位詩人、作家、攝影師,近作有詩集《美好的午餐》《日內瓦湖》,隨筆集《數學傳奇》《輕輕掐了她幾下》,旅行記《美國,天上飛機在飛》《裡約的誘惑——回憶拉丁美洲》,攝影集《從看見到發現》,以及《數之書》,主編《現代詩110首》(藍、紅、黃卷)、《漫遊之詩》和《冥想之詩》。他的作品被譯成20多種語言,並有英語、法語、西班牙語等外版著作10餘種。
近年來,蔡天新應邀在海內外大中小學、圖書館書店和機關部隊做了300多場公眾講座,先後在紀錄片《西湖》《南宋》裡出鏡解說。紐約、巴黎、劍橋、三藩市、法蘭克福、墨西哥城、奈洛比等城市舉辦過他的詩歌朗誦會,他的攝影展先後在深圳、杭州、南京、鄭州、合肥、上海、休斯頓等城市舉辦。
蔡天新在上大學的路上第一次見到火車,如今足跡已遍及中國每個省份和包括埃及、巴比倫、印度、波斯、腓尼基、迦太基、瑪雅、印加和希臘在內的100多個國家和地區。2015年,蔡天新入選“首屆杭州十大創新人物”。