如果你有高中生的數(shù)學(xué)水平,并且想學(xué)習(xí)數(shù)學(xué):如果你不是一位專業(yè)的數(shù)學(xué)家,但在專業(yè)地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識:如果你純粹因珍愛數(shù)學(xué)而敢于去研讀數(shù)學(xué);如果你一直想知道數(shù)學(xué)家在研究什么.為何要這樣去研究.那么這本科爾納著涂泓譯的《計數(shù)之樂(精)》正是為你而撰寫的。
《計數(shù)之樂》選例豐富多彩;從維多利亞時代索霍區(qū)霍亂的爆發(fā)、大西洋戰(zhàn)役、非洲的夏娃,一直到錨的設(shè)計.等等。作者在《計數(shù)之樂》中向你展示了數(shù)學(xué)家們感興趣的種種問題,以及他們著手解決這些問題的形形色色的優(yōu)美方法。
科爾納博士是一位資深的科普作家。他會把你當(dāng)作他的學(xué)生和同事,在《計數(shù)之樂》的每一頁中給你道出數(shù)學(xué)的真諦,呈現(xiàn)出計數(shù)之美。好好研讀,好好欣賞吧!
本書首先是針對有才智的14歲及更大的中學(xué)生,以及大學(xué)一年級新生撰寫,他們對數(shù)學(xué)感興趣,并且希望學(xué)到一些看起來像是較高層次的知識。有若干本書籍也具有類似的目標(biāo).我尤為欣然地回憶起我自己孩提時閱讀過的那本《從簡單的數(shù)字到微積分》(From Simple Numberstothe Calculus),這本由科萊魯斯(Colerus)撰寫的書有著一個堅定的開頭:
數(shù)學(xué)是一個陷阱。你一旦落入這個陷阱,就幾乎永遠(yuǎn)都不能自拔而沒法回
到你在開始研究數(shù)學(xué)以前所處的那種原有的思維狀態(tài)之中了。在附錄A1.1中,我列出并討論了其中的幾本書。不過,這個目標(biāo)是如此有價值,而此類書籍的數(shù)量卻又如此有限,因此我毫不遲疑地再加上一本。
美國的許多大學(xué)里都開設(shè)一些被稱為“給詩人們的數(shù)學(xué)”(Maths for Poets)的課程,這即使不是正式的名稱,也是普遍使用的名稱,本書并不屬于這一流派。更確切地說,本書的意圖是要作為“給數(shù)學(xué)家們的數(shù)學(xué)”(Maths for Mathematicians)——這些數(shù)學(xué)家到目前為止還對數(shù)學(xué)所知甚少,不過有朝一日,也許他們所做的演講會讓本書的作者欽佩得合不攏嘴①。
我希望本書也會得到我的專業(yè)同僚們以及那些毫不畏懼地重視數(shù)學(xué)的一般讀者的喜愛②,這兩個群體都勢必會沉溺于某種明智的跳讀(專業(yè)人士們不會需要有人向他們解釋康托爾的對角論證法④,也不需要有人告訴他們柯爾莫戈洛夫④是一位偉大的數(shù)學(xué)家;一般讀者也許會踮起腳尖繞過比較令人害怕的代數(shù))。我的同事們完全有能力自己決定是否要閱讀此書,不過對于一般讀者,以下兩個類比可能會有所助益。
首先,她或許會考慮,為什么“墻上的蒼蠅”類型的紀(jì)錄片①中所展示的那種醫(yī)學(xué)院中或者軍艦上的生活,也會引起許多并非醫(yī)生或水手的人的興趣,聆聽一位數(shù)學(xué)家向數(shù)學(xué)家們談?wù)撘恍┝顢?shù)學(xué)家們感興趣的事情,與聆聽數(shù)學(xué)家們向非數(shù)學(xué)家們談?wù)撘恍┫M切┓菙?shù)學(xué)家可能會感興趣的事情相比較,前者很有可能會更有啟發(fā)性,或者,她也可以考慮身處某個異國城市中的旅行者們所面對的選擇.他們可以在一些精美的餐館用餐,那里的一切都極其干凈,服務(wù)也是一流的,但是菜肴卻經(jīng)過了改造以適合國際口味.或者他們也可以去當(dāng)?shù)氐囊患覀鹘y(tǒng)小餐館,那里的侍者們忙得不可開交,而且他們總是只能說微乎其微的英語,只要看一看那里的廚房,就會使你對其衛(wèi)生狀況喪失信心,而且其中有些菜肴看上去實(shí)在是非常奇怪.本書就是當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)小餐館,它的各種缺點(diǎn)都是真實(shí)存在的,不過它的烹飪倒是貨真價實(shí)的。
Ⅰ 抽象的運(yùn)用
第1章 無情的統(tǒng)計學(xué)
1.1 斯諾論霍亂
1.2 迂腐的祭壇
第2章 一場戰(zhàn)役的前奏
2.1 第一場潛水艇大戰(zhàn)
2.2 護(hù)航隊的到來
2.3 第二場潛水艇戰(zhàn)爭
第3章 布萊克特
3.1 布萊克特在日德蘭半島
3.2 蒂澤德與雷達(dá)
3.3 最短的波長將贏得這場戰(zhàn)爭
3.4 布萊克特的馬戲團(tuán)
第4章 飛行器對潛水艇
4.1 25秒鐘
4.2 讓我們換換花樣,試一下計算尺
4.3 面積法則
4.4 我們能學(xué)到什么
4.5 一些問題
Ⅱ 關(guān)于測量的幾點(diǎn)思索
第5章 暗房里的生物學(xué)
5.1 伽利略論落體
5.2 長的、短的和高的
第6章 暗房里的物理學(xué)
6.1 金字塔英寸
6.2 一個不同的年代
第7章 上帝是微妙的
7.1 伽利略和愛因斯坦
7.2 洛倫茲變換
7.3 接下去發(fā)生了什么
7.4 地球旋轉(zhuǎn)嗎
第8章 一位是貴格會教徒的物理學(xué)家
8.1 理查森
8.2 理查森的極限延遲方法
8.3 風(fēng)具有速度嗎
8.4 三分之四法則
第9章 理查森論戰(zhàn)爭
9.1 軍備與不安全
9.2 關(guān)于致死紛爭的統(tǒng)計學(xué)
9.3 理查森論邊境
9.4 為什么一棵樹看起來像一棵樹
Ⅲ 計算的各種樂趣
第10章 幾種經(jīng)典算法
10.1 每組五個數(shù)字的兩組
10.2 美好的往日
10.3 歐幾里得算法
10.4 怎樣數(shù)兔子
第11章 幾種現(xiàn)代算法
11.1 鐵路問題
11.2 布雷斯悖論
11.3 求最大值
11.4 我們可以多快地排序
11.5 查斯特菲爾德勛爵的一封信
第12章 一些更加深入的問題
12.1 多安全
12.2 幾個無限的問題
12.3 圖靈定理
Ⅳ 恩尼格碼的各種變化
第13章 恩尼格碼
13.1 一些簡單的代碼
13.2 一些簡單的恩尼格碼
13.3 插接板
第14章 波蘭人
14.1 插接板并不隱藏所有的指紋
14.2 美麗的波蘭女性們
14.3 傳出火炬
第15章 布萊切利
15.1 圖靈甜點(diǎn)
15.2 運(yùn)行中的甜點(diǎn)
15.3 “鯊魚”
第16章 回聲
16.1 一些難題
16.2 香農(nóng)定理
Ⅴ 思考之樂
第17章 時間與幾率
17.1 為什么我們不都叫史密斯
17.2 增長與衰減
17.3 物種與推測
17.4 關(guān)于微生物與人
第18章 古希臘數(shù)學(xué)課和現(xiàn)代數(shù)學(xué)課
18.1 一堂古希臘數(shù)學(xué)課
18.2 現(xiàn)代數(shù)學(xué)課之一
18.3 現(xiàn)代數(shù)學(xué)課之二
18.4.現(xiàn)代數(shù)學(xué)課之三
18.5 現(xiàn)代數(shù)學(xué)課之四
18.6 尾聲
第19章 最后的一些深思
19.1 數(shù)學(xué)生涯
19.2 計數(shù)的種種樂趣
附錄一 擴(kuò)展閱讀
A1.1 一些有趣的書籍
A1.2 一些艱深但有趣的書籍
附錄二 一些符號
附錄三 資料來源
參考文獻(xiàn)
索引
致謝