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: 9787571000080
本书不仅用大量插图展示艺术和无机、有机自然界中广泛存在的对称性原则,更是一步步用相对性概念澄清对称的哲学和数学意义。
这是数学大师用精准而概括的语言讲述对称是什么,以及它在相对论和量子力学中的应用,读完你会明白科学家和数学家眼中的美到底是什么。
如果你是艺术家,本书展示的对称性原理在雕塑、绘画、建筑、装饰中的应用,定会让你心有戚戚;
如果你是中学生,本书许多数学之外的内容,会让你感受到科学之美;
如果你是理科生,你会感叹应该早点读到它,因为这么重要的原理,上学时没有一本书像这样深刻而又高度概括它的来龙去脉。
《对称》是讨论数学、科学、自然界和艺术中的对称性的一部经典著作。
从对称代表了比例的和谐这一理念出发,作者逐步深入研究了对称性更多抽象的种类和表现方式,比如左右对称、平移对称、旋转对称、装饰对称性和晶体对称性。作者借助大量的插图,详细讨论了这些特殊表现形式下所暗藏的一般数学概念。本书不愧为探讨对称性的各种应用与重要性的一部启发性力作。
目录
前言
第一章 左右对称
第二章 平移、旋转及相关对称性
第三章 装饰对称性
第四章 晶体 对称性的一般数学思想
附录A 由三维空间中真旋转构成的所有有限群之确定
附录B 计入非真旋转
致谢
索引
本书共四个篇章。通过它们,我从对称等于比例之和谐这一模糊概念出发,先讲述各种对称形式的几何概念,即双侧对称、平移对称、旋转对称、装饰对称和晶体对称等等,再进一步介绍所有这些特殊形式下暗含的一般观念,亦即元素构型在自同构变换下的不变性。目的有两个:一是展示艺术和无机、有机自然界中广泛存在的对称性原则,二是一步步澄清对称概念的哲学数学意义。为达到第二个目的,我们需要理解对称和相对性理论的概念、理论,而书中的众多插图则能帮助我们达成第一个目的。
按照我的设想,本书的读者远远不局限于学者、专家。本书并不回避数学(否则将达不到目的),但我并没有对大多数问题作详细处理,特别是完全的数学解析。可以说,本书就是1951年2月我在普林斯顿大学瓦尼克桑讲座(Louis Clark Vanuxem Lectures)上所用的演讲稿,只不过稍加修改,并增添了附录中的两个数学证明。
本领域的其它著作,比如耶格(F. M. Jaeger)的经典著作《对称原理及其在自然科学中的应用讲座》(Lectures on the principle of symmetry and its applications in natural science, Amsterdam and London, 1917),以及近期尼科勒(Jacque Nicolle)所撰的小册子《对称性及其应用》(La symitrie et ses applications, Paris, Albin Michel, 1950),都只讨论了一小部分内容,只不过更为详细。汤普森(D’Arcy Thompson)在巨著《论生长和形式》(On growth and form, New edition, Cambridge, Engl., and New York, 1948)中也只是顺带提到了对称。施派泽(Andreas Speiser)的《有限阶群论》(Theorie der Gruppen von endlicher Ordnung, 3. Aufl. Berlin, 1937)及其它著作从美学和数学的角度对对称作了简要概括。汉比奇(Jay Hambidge)的《动态对称》(Dynamic symmetry, Yale University Press, 1920)与本书也不过是名称有所相像而已。本书最近的亲戚或许是1949年7月号的德文期刊《大学》讨论对称的那部分内容(Studium Generale, Vol. 2, pp. 203-278:引作《大学》)。
书尾附有插图来源列表。
这里我想向普林斯顿大学出版社及各位编辑致以诚挚的谢意,就这本小书的出版,无论是内部协调,还是对外沟通,他们都给予了关照;向普林斯顿大学也致以同样的谢意,是他们在我从高等研究院退休前夕给了我留下绝唱的机会。
赫尔曼·外尔
1957年12月于苏黎世
“一部大师级著作,精彩地总结了对称性原理在雕塑、绘画、建筑、装饰和设计中的应用,以及对称性在无机界、有机界的呈现,并论述了对称性的哲学和数学意义。”
——《科学美国人》
“这部内容广泛而又短小精悍的书不愧是大师之作。[外尔]用精准而权威的寥寥数言就道出了事物的本质。讲述对称性的书没有一本像这部一样……我怀疑将来有人写对称方面的书也免不了以本书为参照……本书讲述了很多数学之外的内容,哪怕只有小学数学水平,读了本书也会受益匪浅并乐在其中。”
——约翰·泰勒·邦纳,《科学》
“鲜明而生动……[外尔是]一位出色的思考者。”
——沃尔夫冈·约克鲁,《哲学与现象学研究》
“外尔就对称的概念、对称的群论基础,及其在物理、化学、生物学中的应用,还有对称在艺术中的重要性,作了深入的探讨。”
——曼弗雷德·艾根和鲁塞尔德·文克勒,《游戏规则》
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