描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787535798176
这是让每个人都能读明白的几何学故事,读完它再看《时间简史》,你会明白恍然大悟明白更多!作者与霍金合著《时间简史普及版》《大设计》,他把从欧几里得到笛卡儿、高斯,直至爱因斯坦、威藤的故事娓娓道来,说明了人类理解自身所处时空的五个革命性几何学发展历程。
像电视剧一样让人穷追不舍,像漫画一般令人莞尔!作者以高超的叙事技巧带领读者穿越几何学史,透过欧几里得之窗,窥视几何学的大千世界。来看科学家和数学家是如何粉碎神学家的观念,摧毁了哲学家珍视的世界观吧!
这是作者继《星际迷航记》之后,又一本引人入胜的几何学通俗读物。书中借由欧几里得、笛卡儿、高斯、爱因斯坦与威腾等的故事,来说明人类理解自身所处时空的五次革命性几何学发展历程。
欧几里得的《几何原本》开启了人类探究几何学的一扇窗,并引进了抽象化逻辑思维证明。这是几何学*次革命性的发展。
几何学第二次革命性的发展是由笛卡儿解析几何所开启的。坐标系统的引进可说是西方近代科学发展的重要里程碑,它巧妙地结合了几何图形与代数运算,展现了图表的魅力。
高斯与黎曼等人开启了非欧几何学的大们,也开始理解到空间是可以弯曲的。代表了几何学的第三次革命。
爱因斯坦提出狭义及广义相对论,这是几何学第四次革命性的发展,也是人类有史以来,对时间、空间、质能与引力等基本观念所提出的*震撼性的思想革命。
相对论与量子力学的冲突一直困扰爱因斯坦。弦理论提出增加空间维度的怪异想法。威腾等的研究可能改变人们对空间的认知,进而促成另一次革命,其结果如何仍有待观察。
I 欧几里得的故事
1.第一次革命
2.征税的几何学
- 在七位哲人之间
- 神秘的社团
5.欧几里得宣言
6.美女,图书馆,文明的终结
II 笛卡尔的故事
7.适时的革命
8.纬度和经度的起源
9.衰退的罗马人遗产
10.图形化的质朴魅力
11.一个士兵的故事
- 白雪女王的冰封
III 高斯的故事
- 弯曲空间的革命
- 托勒密的麻烦
15.拿破仑式的英雄
- 击败第五公设
- 迷失在双曲空间中
- 那些叫人类的昆虫们
19.两个外星人的传说
- 2000年后的整容手术
IV 爱因斯坦的故事
21.以光速进行的革命
- 相对论的其他发展者
- 填充空间的物质
- 三级试用期技术专家
- 与欧几里得相对的方法
26.爱因斯坦的苹果
- 从灵感到汗水
28.蓝头发的胜利
V 威滕的故事
- 诡异的革命
- 我讨厌你的理论的十个方面
- 事物必要的不确定性
32.诸神之战
- 卡鲁扎-克莱因瓶里的信息
34.弦的诞生
- 粒子,斥粒子!
36.弦论的麻烦
37.这个理论以前叫弦论
欧几里得的故事
####1. 第一次革命
关于空间,你能说些什么呢?几何学是如何开始描述宇宙并引领现代文明的。
欧几里得可能并不是那个发现重要的几何学定律的人。但我们有充分的理由,称他为历史上最著名的几何学家: 几千年来,是他给最初窥见几何学奥秘的人们打开了一扇窗。现在,他是一名伟大的“海报男孩”,传播了人们在空间概念上的第一次伟大革命——比如抽象的诞生,以及证明的观点。
空间的概念很自然地产生于我们在地球上对位置的概念中。它从埃及和巴比伦人的称之为“地球测量”的行为中开始发展。希腊语中它叫geometry(几何学),但主体根本不一样。希腊人最早认识到自然可以使用数学来理解——几何学可以应用于揭示本质,而不仅仅是描述。古希腊人从石头和沙子的简单描述中提炼出了点、线和面的理想状态,几何学得以进化。剥去物质的表面粉饰,他们发现了一个从未见过的拥有美丽文明的建筑。在这场斗争的高潮中,欧几里得创造了数学。他的故事是一场关于革命的故事。关于公理,定理,证明,和推论的起源。
####2. 征税的几何学
希腊的成就发源于在巴比伦和埃及的古代文明。叶芝写道,巴比伦式的中立性格也是数学的一种特性,抑制了他们取得重大成就。??希腊前的人类注意到许多聪明的公式,计算和工程学的技巧,但和我们的政治领导人一样,他们有时会完成惊人的壮举,却对他们所做的事情几乎无法理解。他们也不关心这些。他们是建造者,在黑暗中工作,摸索着,以他们的方式感受,在这里建立结构,在那里铺上垫脚石,实现他们的目标,而不去理解事物。
他们并不是第一个。在有史料记载之前,人类就已经在计数和计算,在征税和欺骗对方,有些所谓的计算工具可以追溯到公元前3万年前,可能是艺术家们用朴素的数学的直觉来装饰的树枝。有趣的是,但另一些则是不同的。在刚果民主共和国的爱德华湖畔,考古学家发掘出一根小骨头,存在8000年了,用一小片石英卡在凹槽的一端。它的创造者,我们不能确定是一个艺术家或还是数学家,在骨头的一侧刻了三个槽口。科学家认为这个骨头,称为伊塞伍德Ishango骨,可能是迄今为止发现的最早的数字录音设备。
在数据上执行操作的想法出现得很慢,因为执行算术需要一定程度的抽象化。人类学家告诉我们,许多部落,如果两个猎人发射两个箭打下两只小羚羊,然后有两个疝拖着他们回到营地,“2”这个词的使用在两个例子中可能不同。
在每个案例中,使用“两个”这个词可能会有所不同。在这些文明中,你真的不能再加苹果和桔子了。人类似乎花了几千年才发现,这些都是同一个概念的实例:抽象的数字,2。
朝抽象化方向发展的第一个主要步骤是在公元前6世纪。当尼罗河流域的人们开始离开游牧生活,专注于在山谷耕种。非洲北部的沙漠是世界上最干旱和最贫瘠的地区之一。只有尼罗河,因赤道地区的雨水阿比西尼亚高地的融化的雪水而泛滥,仿佛上帝,把生命和食物带至沙漠。在古代,每年6月中旬,原本干燥,荒凉,尘土飞扬的尼罗河流域,迎来了河水冲击,河面上升,河床满溢,带来的肥沃泥土在乡村四处蔓延。
早在古希腊作家希罗多德(Herodotus)描述埃及为“尼罗河的礼物”之前,古埃及法老拉美西斯(Ramses)三世曾描述埃及人如何崇拜上帝——尼罗河。埃及人叫它哈皮神(Hapi),它为他们提供蜂蜜,葡萄酒,黄金,绿松石,所有埃及人视如珍宝的东西。甚至“埃及”(Egypt)这个名字在科普特语中是“黑色土壤”的意思。
每年,山谷的洪水泛滥会持续四个月。到了10月,这条河将开始干涸并缩小,直到次年夏天前地面再一次干旱后泛滥。8个干燥的月被分成两个季节,perit季用来耕种,shemu季用来收割。埃及人开始在土堆上的建立固定社区,在洪水来临时,他们变成了由堤道连接的小岛。他们建立了灌溉系统和谷物储存系统。农耕生活成为埃及人历法和日常生活的基础。他们的主食是面包和啤酒。
农业生活成为埃及历法和埃及生活的基础。面包和啤酒成了他们的主食。在公元前3500年,埃及人形成了一些较小的产业,如手工业和金属制造业。大约在那个时期,他们还发展了写作。
埃及人总会死亡,但随着财产的交割,税收也产生了。税收或许是几何学发展的第一个需要,尽管在理论上,法老拥有所有的土地和财产,事实上,在一些神殿,甚至个人都拥有房地产。政府根据每年洪水的高度和所持土地的面积来评估土地税。那些拒绝付款的人可能会被警察当场殴打。借款可以,但利率是以“保持简单”的哲学为基础的:每年百分之百的利率。因为这关乎很多人的利益,如果土地形状不规则,埃及人开发出了相当可靠的计算正方形、矩形和梯形区域的方法。为了估计一个圆的面积,他们将它近似于一个边是直径的8/9的正方形。这等价于把 $π$ 估计为256/81或3.16, 这是一个过高估计,但误差仅为0.6个百分点。并没有纳税人抱怨这个面积误差的历史记录。
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