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数字的秘密生活(最有趣的50个数学故事)

  • 定价: ¥22
  • ISBN:9787542855213
  • 开 本:32开 平装
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  • 出版社:上海科教
  • 页数:195页
  • 作者:(英)乔治·G·斯...
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  • 2013-01-01 第1版
  • 2013-01-01 第1次印刷
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导语

  

    50个迷人的数学故事,生活中处处可见的跨学科趣味数学!
    乔治·G.斯皮罗编著的《数字的秘密生活:最有趣的50个数学故事》分为六个部分,除了介绍英雄般的数学家、描述著名的无解猜想和破解数字难题的精彩过程外,还穿插了《圣经》密码、俄罗斯方块、牛顿的世界末日预言等令人着迷的故事。

内容提要

  

    数学家都是怎样思考的?他们的工作到底是什么?他们如何在日常生活中发现种种与数学有关的猜想并加以证明?为什么一个尚未解开的数学猜想,会让近一个世纪的数学家为之痴迷?
    乔治·G.斯皮罗编著的《数字的秘密生活:最有趣的50个数学故事》分为六个部分,除了介绍英雄般的数学家、描述著名的无解猜想和破解数字难题的精彩过程外,还穿插了《圣经》密码、俄罗斯方块、牛顿的世界末日预言等令人着迷的故事。《数字的秘密生活:最有趣的50个数学故事》这些情节丰富、充满娱乐性的小插曲,让我们看到数学跨越了生活的每一个层面,从法律到地理,从选举到植物学,带给我们愉悦和惊喜。

媒体推荐

    轻松……有趣……引人入胜。
    ——《出版人周刊》(Publishers Weekly)
    融入了富有魅力的趣闻轶事,《数字的秘密生活》把数学问题变成了历史谜题,它堪比《达·芬奇密码》(The Da Vinci Code)。
    ——Seed杂志

作者简介

    乔治·G.斯皮罗(George G.Szpiro),从数学家转行的记者,苏黎世联邦理工学院数学硕士,斯坦福大学管理硕士,希伯来大学数学经济学博士,曾任教于希伯来大学、苏黎世大学等,长期担任瑞士报纸《新苏黎世报》驻以色列特派员。著有《开普勒的猜想》《数学的秘密生活》等。

目录

第一章 历史花絮
  1 闰年的故事
  2 世界末日快要到了吗?
  3 老师们的人间天堂
  4 天才最多也最麻烦的家族
第二章 尚未解开的数学猜想
  5 价值百万美元的猜想
  6 陷入正名风波的猜想
  7 亲友众多的猜想
  8 数学家的名利难题
第三章 已解开的数学问题
  9 铺砖工人也想知道的问题
  10 难解的单纯等式问题
  11 无穷数列有时尽
  12 计算机算出来的数学证明?
  13 庞加莱猜想被解开了吗?
第四章 性情中人
  14 天才数学家的悲剧礼赞
  15 不支薪的教授
  16 火星来的天才
  17 几何学大复活
  18 智慧,并不比天气复杂?
  19 幻想工程部的副总裁
  20 被降级的退休数学教授
  21 永久客座教授的数学大师
第五章 具体与抽象
  22 魔术师的“结”
  23 怎样绑鞋带最省力?
  24 失之毫厘,差之千里
  25 不愿面对的真相
  26 俄罗斯方块的数学秘密
  27 群、大魔群与小魔群
  28 费马的错误猜想
  29 突变理论大滥用
  30 一点都不简单的简单方程式
  31 不对称的奇迹之美
  32 真正随机的随机数
  33 确认素数工程浩大
第六章 跨学科集锦
  34 法官判官是否公正?
  35 选举席位分配真能公平吗?
  36 一块钱值多少?
  37 这篇文章是谁写的?
  38 自然界有哪些数学秘密?
  39 改正英错字
  40 无法计算出长度的围墙
  41 为什么雪花总是六角形?
  42 沙堡什么时候会崩塌?
  43 为什么总是打不到苍蝇?
  44 交易菜鸟活络市场效率
  45 网络服务器的摇尾舞
  46 谁扰乱股市?
  47 量子计算机决定数据加密成败
  48 股市致胜再简单不过?
  49 侮辱使人不理性?
  50 圣经密码

前言

  

    每当有社会名流在鸡尾酒会上,以背诵几句不知名诗词来炫耀才气时,旁人都会认为他饱读诗书、充满智慧。然而,引述数学公式就没有这种效果,顶多只能招来一些怜悯的眼光,以及“酒会第一号讨厌鬼”的封号。面对鸡尾酒会上点头表示同意的人群,大多数旁观者都会承认自己的数学不好、从来就没好过、将来也不会变好。
    这真是让人感到讶异!想象你的律师告诉你他不擅长拼写,你的牙医骄傲地宣布她不会讲外语,财务管理顾问很高兴地承认他老是分不清伏尔泰(Voltaire)和莫里哀(Moliiere)。你大有理由认为这些人无知,但数学却不是这样,所有人都能接受对于这门学科的无知与短缺。
    我已将纠正此种情况视为己任。本书包含了过去3年间,我为瑞士报纸《新苏黎世报》(Neue Zurcher Zeitung)以及《新苏黎世报星期日增刊版》(NZZ am Sonntag)所写的数学短文。我一如既往希望让读者不仅了解这门学问的重要性,也能欣赏它的美丽与优雅。我也没有忽视时常有点怪里怪气的数学家们的趣闻与生平,在可能的范围之内,尽量让读者了解相关的理论与证明,数学的复杂性不应该被隐藏或夸大。
    无论这本数学书或我的数学新闻工作者生涯,都不是依线性模式演变的。我在苏黎世的瑞士联邦理工学院攻读了数学与物理,之后换了几个工作,最后成为《新苏黎世报》派驻耶路撒冷的记者。我的工作是报告中东最新情势,但我最初对数学的热爱却从未降温,当一个有关对称性的会议在海法举办时,为了报道这场聚会,我说服我的编辑派我前往以色列北边的海法,结果这篇文章成为我为这家报社所写过的最佳报道(它几乎和搭乘豪华邮轮沿着多瑙河到达布达佩斯的旅程一样棒,但那是题外话)。自此之后,我就断断续续地撰写以数学为主题的文章。
    2002年3月,我得到了一个机会定期地利用我对数学的兴趣。我在《新苏黎世报星期日增刊版》开了一个每月专栏,名叫“乔治·斯皮罗(George Szpiro)的小小乘法表”。我很快就发现,读者的反应比预期要好。记得早期专栏中,有一次我把一位数学家的生日写错了,结果招来将近24封读者信,从语带嘲讽到暴跳如雷都有。一年之后,我有幸获得一份殊荣,瑞士科学院将2003年度媒体奖颁给我的专栏。2005年12月,伦敦皇家学会提名我参加欧盟笛卡儿科学传播奖的决选。
    我要感谢在苏黎世的编辑——迈耶一鲁斯特(Kathrin Meier-Rust)、希尔斯坦(Andreas Hirstein)、斯派克(Christian Speicher)与贝迟翁(Stefan Betschon),感谢他们的耐心与知识丰富的编辑成果。感谢在伦敦的姐姐伯克(Eva Burke)勤奋地帮我翻译这些文章,还有华盛顿特区约瑟夫亨利出版社(Joseph Henry Press)的罗宾斯(Jeffrey Robbins),他将我的手稿变为一本我所期望的有趣的书,即使内容是关于一般常人认为比骨头还硬的学科。
    乔治·斯皮罗
    耶路撒冷,2006年春

精彩页(或试读片断)

  

    数学家的名利难题
    ◆摘要:年轻的数学家常常因为笼罩在默默无闻阴影下的人生远景而感到沮丧,但大多数数学家都逃避成为大众注目焦点,而一有研究端倪就广为通知媒体的做法,更让那些领军人物们避之唯恐不及。
    数学证明就其本质而言往往极其复杂,要弄清楚它们是否正确其实更需要专家们煞费苦心的努力。2003年3月28日发生的事件,就是一个绝佳的例子。当时美国数学家戈德斯通与土耳其数学家耶尔德勒姆各自都相信,他们在所谓的孪生素数猜想上有了重大突破;但短短几个星期后,欢乐就转为了失望,因为4月23日其他数学家在他们的证明中找到漏洞。一年之前,邓伍迪也提出过庞加莱猜想的证明,同样在两星期内就被发现证明不完整而宣告失败。第三个恰当的例子是怀尔斯(Andrew Wiles)的费马大定理证明,审查过程中发现证明不完整。幸而这次的失误是可以修正的,但也花了一年半的时间,在一位同事的自愿协助下才得以完成。
    那些古老而又悬而未决的问题,尤其是那些与著名数学家相关的问题,往往散发着无尽魅力。反复思考几个世纪前的数学家所探究过的问题,似乎很有吸引力。1900年,德国哥廷根的著名数学家希尔伯特列出了23个问题,用来决定下一个世纪大半时间里的数学研究方向,这些问题同样被卷入了神秘的氛围中。截至目前,已经解出其中20个问题的答案,但6号(物理学的公理化)、8号(黎曼猜想(Riemann conjecture))及16号问题,迄今仍困扰着数学界。
    的确,8号与16号问题的重要性,足以让它们被斯梅尔(Steve Smale)列为21世纪最重要的数学问题。但就像其他情况一样,吸引力总是紧邻着重重风险,著名的难题也会对无法适当处理它们的人施展魔力。于是,就像爱错了对象,人一旦上了钩,就面临着自我欺骗的极大风险。
    因此,2003年11月。22岁的瑞典女学生奥森耶姆(ElinOxenhielm)解开了部分希尔伯特第16号难题的消息传出时,大家都格外谨慎。数学期刊《非线性分析》(Nonlinear Analysis)的评审者审核了她的证明成果,并在审核通过后被该期刊接受,待发表。奥森耶姆因为自己的第一篇研究成果就是巨作而感到骄傲,立刻通知媒体。虽然系里师友建议她谨慎行事,但她仍积极接受访问、宣布出书计划,甚至不排除拍一部关于希尔伯特第16号难题的影片。辉煌的前景似乎唾手可得,顶尖研究机构的职位就在眼前,还有那稳定的经济来源。
    希尔伯特的第16号难题涉及的是二维动力学系统,这类系统的解可以简化为一些单个的点或者以一些环结束。希尔伯特研究了描述这类动力学系统的微分方程组,等式右边由多项式组成。他的问题是环的数量如何取决于多项式的次数,因此研究复杂系统或混沌系统的学者对答案特别感兴趣。
    奥森耶姆的8页论文一开始提到,模拟过程中。有一个微分方程表现得像三角学中的正弦函数,于是她以近似方法解算那个方程,甚至没有先估计忽略项的数量级。重新计算几次方程后,她又做了更进一步的近似估算,而且只以数值范例及计算机模拟来判断是否合理。最后。作为一个未经证实的命题,奥森耶姆却宣称,结果不会因为这些近似处理而被篡改。然而,这种对数学游戏规则的漫不经心,使得她的结果毫无用处。
    透过媒体的报道,奥森耶姆不仅把自己的业绩告知大众,也使数学界提高了警觉。一位愤怒的专家写了二封愤慨的信给《非线性分析》,紧急要求中止出版那篇文章的打算。奥森耶姆的大学指导教授之前曾阅读及批评过她的研究发现,这位教授要求编辑将自己的名字从奥森耶姆的感谢名单中删除,不想与那篇文章扯上任何关系。一所科技大学更使这个事件雪上加霜,他们把奥森耶姆的文章当做大一新生的家庭作业,要学生列出文中的缺陷。
    蜂拥而至的批评产生了效果,2003年12月4日,《非线性分析》发行人宣布延后发表奥森耶姆的文章,等待更进一步的审核。不久,这篇文章果然被踢出了刊登清单。
    为什么事情会这么严重?缺乏经验的科学家常常寄错误或有缺失的文章给学术期刊,而通常期刊的评审流程能挑出错误,确保不致刊登低劣的文章,这就是信誉卓著的期刊常常拒绝九成以上投稿的原因。但在这个特例中,标准流程完全失效。一位接受访问的专家相信,期刊的评审者(他们的身份通常不会公开)可能都是工程师,对他们来说,“近似”是司空见惯的事,只要不造成问题就好,但数学领域不能接受这种方法。
    还有,这位年轻小姐与媒体的积极接触,也让人难以原谅。大多数数学家的悲惨宿命就是要整天一个人坐在小房间里,设法解答几个世纪来的古老问题。只在极偶然的情况下,才会被社会大众注意到他们的成就。唯有与繁忙、喧嚣的外界隔绝,在这样的工作环境下才能确保研究的质量与水平。由于数学证明往往必须经过时间的考验,才能确认结果的正确性,因此媒体的夸耀对辛苦、长时间的证明检验有害无利。至少可以这样说,主动引进这种公共关系十分不得体。
    数学家从成功的证明中得到的满足,常常只是同领域同侪的认可,散布在世界各地的专家可能不超过12个,而收到他们表示认可的电子邮件,往往代表了最高的赞赏。这个领域偶尔会出现数学定理的可靠应用,但也要在数十年后才会变成众所周知的知识。年轻的数学家常常因为笼罩在默默无闻阴影下的人生远景而感到沮丧,因而向外寻求公众舞台,这点可以理解。但大多数数学家都逃避成为大众注目焦点,而一有研究端倪就广为通知媒体的做法,更让那些领军人物们避之唯恐不及。数学家一连串微妙的想法、缜密的思考及严格的论述,并不会让他们成为媒体宠儿。无论好坏,数学就是一门低调的科学。
    P29-32