每个公式都有一段历史,用人文解析数学之美,重塑人类理性。
这是一个众声喧哗,思想沉寂的时代;这是一个娱乐至死,理性匮乏的时代;这是一个信息爆炸,经典缺失的时代。大部分人流连于光怪陆离的娱乐、搞笑、刺激的感官世界,并不珍藏真正的宝藏——曾经无限升级的“超级大脑”。若想在未来与时代共舞,我们需要重塑数理思辨能力和深度思考能力,这也是本书的价值所在。
本书试图通过23个公式,用人文解析数学之美,重塑人类理性堤坝抵挡盲信洪流,聚集日益退却的独立思考者,打破快餐式的碎片刷屏时间,用趣味解读发现科学之美,用公式智慧重构思考体系。书中每一个公式后面都是一段历史,每一个公式后面都有一个故事,每一个公式后面都隐藏着一个理性的世界,每一个公式都是人类最高智慧的结晶。
序 公式铸就文明天梯
前言 人类的墓志铭
1 1+1=2:数学的溯源
从远古说起
加法和自然数
皮亚诺的五条公理
哥德巴赫猜想另一个“1+1”
二进制世界里的1+1
结语人类文明的“根”
2 勾股定理:数与形的结合
勾三股四弦五
数学之祖:毕达哥拉斯
如何证明a^2+b^2=c^2 ?
无理数的秘密
勾股定理适用于球面吗?
结语无理即未知
3 费马大定理:困扰人类358年
数学界第一“民科”费马
史上惨淡的三世纪
大定理和谷山-志村猜想
椭圆曲线加密法费马大定理最成功的金蛋
结语358年孵蛋的意义
4 牛顿-莱布尼茨公式:无穷小的秘密
从芝诺的乌龟讲起
牛顿-莱布尼茨公式
谁是微积分之父?
幽灵无穷小第二次数学危机
结语伟大的数学革命
5 万有引力:从混沌到光明
牛顿的苹果
跨越千年的神秘主宰之力
开普勒定律诱发的引力证明
扭秤巧测引力常量G
万有引力黯然失色之时
结语从混沌到光明
6 欧拉公式:最美的等式
“一笔画”解决哥尼斯堡七桥问题
多面体欧拉公式透视几何之美
拉扯微积分长大成人
史上最美的等式
结语致敬“所有人的老师”
7 伽罗瓦理论:无解的方程
群论:现代代数学的来临
五次方程究竟有没有求根公式?
一波三折蒙尘的天才
伽罗瓦群代数学新篇章
结语来自造物主的嫉妒
8 危险的黎曼猜想
来自“高维世界”的黎曼
黎曼猜想与裸奔的互联网
非对称加密算法和素数的关系
“Todd函数”能证明黎曼猜想吗?
猜想被证伪会动摇数学大厦吗?
结语叫爱神的人得益处
9 熵增定律:寂灭是宇宙宿命?
热是什么?从热质说到热运动的跃迁
永动机:欲望承载体的破碎
让人绝望的热寂论
逆熵而行的“麦克斯韦妖”
热能的微观世界:玻尔兹曼熵
生命以负熵为食
结语人类:为宇宙建立微末秩序
10 麦克斯韦方程组:让黑暗消失
万有引力般的超距作用力
终成眷属的电与磁
法拉第:麦克斯韦背后的男人
世上最伟大的公式麦克斯韦方程组
光电磁一统江湖
结语黑暗从此消失
11 质能方程:开启潘多拉的魔盒
千百年来,质能各自守恒
一束光的秘密
大道至简的E=mc2
改变世界的公式
结语人类会毁在自己手里吗?
12 薛定谔方程:猫与量子世界
量子力学:无垠的荒漠
发现一只不生不死的猫
从猫的身上通往微观世界
微观定域这是属于猫的高维世界
穿越多重世界的只有猫
结语量子理论,这是一种世界观
13 狄拉克方程:反物质的“先知”
理工男的标本纯洁的灵魂上演孤独的财富
反物质“先知”一统狭义相对论与量子力学
狄拉克方程意料之外的神来之笔
富有魔力的狄拉克预言和“天使粒子”的独特存在
物质-反物质之谜宇宙丢失的另一半
结语相遇即湮灭
14 杨-米尔斯规范场论:大统一之路
规范场论20世纪物理学三大成就之一
微观意义规范场论建立微观粒子的标准模型
宏观意义规范场论要实现爱因斯坦大统一理论
规范场论的前世今生和绕不开的杨-米尔斯理论
规范场论的遗憾杨-米尔斯存在性和质量缺口
结语朝闻道,夕死可矣
15 香农公式:5G背后的主宰
香农:数字通信时代的奠基人
5G前传:信息即情报
信息论:新时代的技术基石
什么是香农公式?
信息时代:在香农公式中追逐极限
结语与E=mc²比肩的香农公式
16 布莱克-斯科尔斯方程:金融“巫师”
LTCM华尔街的时代宠儿
天使还是恶魔银行大厦一夜将倾
结语数学无法预测人性
17 枪械:弹道里的“技术哲学”
以一颗北约7.62mm×51mm子弹为例
枪械里的弹道方程
冷兵器时代的终结者
枪械面前人人平等
“枪口抬高3cm”合理吗?
结语远离枪械,珍爱生命
18 胡克定律:机械表的心脏
表的沉浮工业革命的缩影
一擒一纵机械表之运行
胡克定律游丝里的时间秘密
精度是机械表的生命
结语世界是一个大的钟表
19 混沌理论:一只蝴蝶引发的思考
蝴蝶效应差之毫厘,谬以千里
非线性系统主导的混沌世界
海岸线究竟有多长?找到一种描述不规则世界的法则
混沌的两面性有序与无序的统一
结语世界的本质是混沌的
20 凯利公式:赌场上的最大赢家
看得到的是概率,看不见的是陷阱
只要进了赌场你就是一个穷鬼
凯利公式先告诉你怎么下注
除非100%赢否则任何时候都不应下注
结语赢得胜利的唯一法则:不赌
21 贝叶斯定理:AI如何思考?
“不科学”的贝叶斯-拉普拉斯公式
你生病了吗?贝叶斯公式是这样工作的
贝叶斯公式逐步取得人类信任
语音识别贝叶斯公式开始展示“神迹”
贝叶斯网络AI智慧的拓展
结语AI真的会思考吗?
22 三体问题:挥之不去的乌云
牛顿时代二体问题已得到彻底解决
终极追问人类顶尖科学家无功而返
三体问题百年数学大厦上挥之不去的乌云
退而求其次三体问题简化——限制性三体
消灭三体暴政世界属于数学
结语寻找通往三体世界的地图
23 椭圆曲线方程:比特币的基石
比特币诞生的前夕
支撑比特币的数学共识
椭圆曲线方程比特币的基石
私钥是唯一的证明
结语比特币本质是一种数学
人类发明数学公式,来描绘浩瀚宇宙和人生百态。世界的繁华秀丽,映衬出符号公式的简洁之美。爱因斯坦的质能方程和杨振宁的规范场,摸索出宇宙终极游戏的规则;费马大定理和欧拉恒等式,揭示出宇宙变化背后的数学世界;从凯利公式到贝叶斯定理,逐渐完全预测人类行为;蝴蝶效应的洛伦兹方程组和三体问题,则告诉我们数学的界限。
数学和公式,与我而言本身就很有兴趣(虽然我数学不好,但是不影响我喜爱
😅
),因为看了《深奥的简洁》,被书中介绍分形震撼,发现数学散发一种极致的美感,对数学又产生了更深兴趣。得到前年上新了《公式之美》,看它会不会让数学和公式不那么可怕
😱
。虽然有些章节依旧看不大懂,但是我也不强求,因为丝毫不妨碍感受到人类文明与智慧的轨迹,天才们群星闪耀的故事。从 4
G
通讯,到比特币,金融市场,看智慧文明带来科技奇迹,不断改变我们亲历的时代。看到这本书后,发现它正好是我关注科普的公众号《量子学派》的作品。我很喜欢量子学派创始人罗金海在采访中所说的一段话:“人文精神的内核是,让我们如何做一个真正的人,主要是求善。而数理逻辑的学习里面,最重要的内核是求真。如果这两者能很好的结合,我们才可以做到求美。”
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出版方
北京大学出版社
北京大学出版社是在1979年,经国家出版事业管理局同意,教育部批准成立的,恢复了北京大学出版社建制。北京大学出版社依靠北大雄厚的教学、科研力量,同时积极争取国内外专家学者的合作支持,出版了大量高水平、高质量、适应多层次需要的优秀高等教育教材。
北大出版社注意对教材进行全面追踪,捕捉信息,及时修订,以跟上各学科的最新发展,反映该学科研究的最新成果,保持北大版教材的领先地位。