作 者:丘成桐,楊樂,季理真 編 定 價:25 齣 版 社:高等教育齣版社 齣版日期:2012年06月01日 頁 數:173 裝 幀:平裝 ISBN:9787040345346 ●《數學與人文》叢書序言(丘成桐)前言(李方)
●1 思想的源泉
●3 內空間的宇宙幾何(丘成桐,譯者:曹啓升)
●18 幾何與物理:ー個個人觀點(NigelHitchin,譯者:虞言林、馮波)
●27 物理激發的數學——在上海世博會上的演講(劉剋峰)
●33 數學的作用
●35 王元:交叉科學不簡單,需要的數學傢去做(王丹紅)
●40 可能與不可能--些智力玩具(ClausM.Ringel,譯者:林亞南)
●59 氣候與環境預測和調控中的數學問題(曾慶存)
●66 "均勻布點"的理論和應用(方開泰、王元)
●73 神聖的秘密服務(MarkRonan,譯者:李樣明、薛燕汝)
●77 數學的魅力
●79 數學:是什麼,為什麼及怎麼樣(季理真,譯者:趙振江)
●92 從圓周率π談起(陳關榮)
●96 美函數——從比爾的摺綫談起(齊東旭)
●108 七大韆禧年難題簡介(I)(葛顯良)
●116 蒂莫茨·高爾斯的《懂一點數學》簡介(王善平)
●121人文的數學
●123說圓(錢鍾書)
●129陳省身喜愛李商隱《錦瑟》詩的故事——從錢鍾書的《說圓》談起
●部分目錄
內容簡介
本著叢書"讓數學成為國人文化的一部分"的宗旨,我們在本輯嚮讀者展示"數學無處不在"。
在"數學的作用"欄目中《氣候與環境預測和調控中的數學問題》一文展示瞭數學對於科學特別是氣象科學的重要性。此欄目中的其他文章還講述瞭數學許多重要而不太為常人所理解的作用,比如《神聖的秘密服務》、《"均勻布點"的理論和應用》、《可能與不可能》等。"數學的魅力"欄目的文章《數學:是什麼,為什麼及怎麼樣》、《美函數》、《從圓周率π談起》等,讓讀者充分地認識到數學的魅力和使人為之傾倒的種種事實。為瞭展示數學的人文性,本書"人文的數學"欄目的諸多文章打開瞭ー扇窗口,比如《從第二次世界大戰走齣的數學傢》、《懷念塞爾伯格》、《用行動支持數學》等,以及反映有名文學傢錢鍾書獨特視角的《說圓》和反映數學傢真摯情感的《陳省身喜愛李商隱〈錦瑟〉詩的故事》。"思想的源泉"欄目將告訴你美麗的Calabi-Yau空間對於宇宙的意等
《數學無處不在(6):生活的奇妙算術》 編者的話 親愛的讀者,《數學無處不在》係列之所以能不斷地陪伴大傢,是因為我們深信,數學並非僅僅是教科書上的公式和定理,而是滲透在我們生活方方麵麵的奇妙語言。從清晨的第一縷陽光,到夜晚璀璨的星空;從廚房裏烹飪的美味佳肴,到城市裏穿梭的交通網絡;從經濟市場的潮起潮落,到基因序列的奧秘探索……數學的身影無處不在,它以一種優雅而強大的方式,塑造著我們所處的世界,並為我們理解和駕馭這個世界提供瞭不可或缺的工具。 在這個第六輯中,我們繼續秉持著“化繁為簡,揭示本質”的宗旨,將那些看似復雜甚至令人生畏的數學概念,拆解成一個個生動有趣的故事,一個個貼近生活的案例。我們希望通過引人入勝的文字和精心設計的插圖,打破數學與普通人之間的壁壘,讓您在輕鬆愉快的閱讀過程中,重新發現數學的魅力,感受數學的智慧。 這一輯的內容,更加側重於將數學的應用場景延伸到我們日常生活的細微之處,同時也會觸及一些宏觀的、與社會發展息息相關的數學領域。我們將帶您一起探索,在您看不見的角落裏,數學是如何在發揮著至關重要的作用。無論是為瞭提升生活品質,還是為瞭更深入地理解世界的運行規律,亦或是激發孩子的學習興趣,相信《數學無處不在(6)》都能為您帶來意想不到的啓發與收獲。 我們相信,當您讀完這一輯,您會發現,數學不再是遙不可及的學科,而是您最忠實的夥伴,是理解生活、洞察事物本質的一把金鑰匙。願這份數學的奇妙之旅,能為您增添一份洞察力,一份趣味,以及對這個充滿數學的世界更深切的熱愛。 --- 內容梗概 第一章:廚房裏的隱藏方程式 這一章將帶領讀者走進廚房,揭示烹飪背後隱藏的數學原理。從烘焙的精確配比,到湯品的濃稠度控製,再到食材的切片厚度,每一個步驟都蘊含著數學的智慧。我們會探討: 比例與縮放: 如何根據食譜的份量調整食材的比例,以製作齣不同份量的菜肴。比如,當需要將一個四人份的食譜改為兩人份時,如何準確地計算齣每種食材的用量。這涉及到簡單的比例計算和分數運算。 幾何與形狀: 披薩的切法,蛋糕的分割,水果的切塊……不同的幾何形狀如何影響口感和視覺效果?我們將分析圓形、方形、三角形等基本幾何圖形在廚房中的實際應用,以及如何通過切割來優化食材的擺盤和分發。 單位換算與測量: 剋、毫升、杯、勺……不同的測量單位如何進行準確換算?我們將介紹在國際單位製和英製單位之間進行轉換的方法,以及如何利用常見的廚房工具進行精確測量,避免因計量錯誤而導緻烹飪失敗。 化學反應中的速率: 為什麼有些食物需要慢燉,而有些則需要快速翻炒?我們將簡要介紹化學反應速率的概念,並將其與烹飪過程中的溫度、時間和催化劑(如鹽、糖)的作用聯係起來,解釋不同的烹飪方式如何影響食物的風味和質地。 概率與食材選擇: 在自助餐或點餐時,我們如何在有限的選項中做齣最優選擇?這一部分會以一種輕鬆的方式,引入簡單的概率概念,幫助讀者理解如何評估不同菜品的受歡迎程度,以及如何最大化自己的用餐體驗。 第二章:城市脈搏的數學代碼 我們生活在由無數規則和係統構建的城市中,而數學是構建這些規則和係統的基石。本章將聚焦城市運行中的數學奧秘: 交通流量與優化: 為什麼有時候交通會堵塞?為什麼紅綠燈的時間會變化?我們將介紹交通流理論的基本概念,如車流量、密度和速度的關係,以及如何利用排隊論和優化算法來設計更高效的交通信號燈係統,緩解城市擁堵。 地圖與導航的幾何學: 從古代的航海圖到現代的GPS導航,地圖的繪製和導航的實現都離不開數學。我們會探討地圖投影的原理,理解為什麼會有不同類型的地圖(如墨卡托投影),以及GPS係統如何利用三角測量和時差計算來精確定位。 城市規劃與空間設計: 城市如何布局?建築物的排布是否遵循某種數學規律?本章將觸及城市規劃中的空間分析,如密度分布、綠地覆蓋率計算,以及如何利用幾何學和統計學來規劃更宜居、更可持續的城市環境。 能源消耗與效率: 城市如同一颱巨大的機器,需要消耗大量的能源。我們將分析城市能源消耗的模式,並介紹如何利用數學模型來預測能源需求,優化能源分配,提高能源利用效率,以及理解可再生能源(如太陽能、風能)發電量的統計分布。 通信網絡與數據傳輸: 手機信號、互聯網連接,這些現代城市不可或缺的通信方式背後,隱藏著復雜的數學原理,如信息論、編碼理論和圖論。我們將以通俗易懂的方式,介紹這些概念如何支撐起龐大的通信網絡,確保信息的可靠傳輸。 第三章:金融市場的數字遊戲 在現代社會,金融市場無時無刻不在影響著我們的生活。本章將揭示金融市場中隱藏的數學規律: 復利與投資增長: “時間是金錢”這句古老的諺語,在數學上體現為復利的強大力量。我們將詳細解釋復利是如何工作的,以及它如何讓財富隨著時間的推移而指數級增長,並通過具體的例子展示長期投資的驚人效果。 風險與迴報的概率模型: 投資總伴隨著風險,但數學可以幫助我們量化和管理風險。本章將介紹一些基本的風險評估模型,如方差、標準差,以及如何利用概率來預測資産價格的波動範圍,幫助投資者做齣更明智的決策。 統計學在經濟數據分析中的應用: 失業率、通貨膨脹率、GDP增長率……這些經濟指標的背後是海量數據的統計分析。我們將介紹如何利用平均數、中位數、相關性分析等統計工具來解讀經濟數據,理解經濟運行的趨勢。 算法交易與量化分析: 現代金融市場中,計算機算法扮演著越來越重要的角色。我們將簡要介紹算法交易的基本原理,以及量化分析如何利用復雜的數學模型來識彆交易機會。 博弈論在市場競爭中的應用: 商傢之間的價格戰,企業之間的市場策略……博弈論可以幫助我們理解市場參與者之間的相互影響和決策過程。我們將通過一些經典的博弈論案例,來闡釋其在商業競爭中的應用。 第四章:自然界的數學語言 大自然本身就是一個充滿數學規律的奇妙寶庫。本章將帶領讀者探索自然界中隱藏的數學之美: 斐波那契數列與黃金比例: 從嚮日葵的花盤,到鸚鵡螺的螺鏇,再到花瓣的數量,斐波那契數列和黃金比例無處不在,它們是大自然中普遍存在的生長模式和美學規律。我們將深入探討這些數學概念的由來和在自然界中的體現。 分形幾何與自然景觀: 海岸綫的麯摺,樹枝的分叉,雲朵的形狀……許多自然界的形態都呈現齣分形特徵,即“自相似性”。我們將介紹分形幾何的基本概念,並展示如何用數學來描述和模擬這些復雜而美麗的自然形態。 概率與統計在生態係統中的應用: 動物種群的數量波動,疾病的傳播模式,生物多樣性的分布……生態學研究大量運用概率和統計方法。我們將探討如何用數學模型來理解和預測生態係統的動態變化。 流體力學與自然現象: 河流的蜿蜒,風的流動,海浪的起伏……流體力學是解釋這些現象的關鍵。我們將以簡化的方式,介紹流體力學的基本原理,以及它們如何在自然界中展現齣壯觀的景象。 天文學中的軌道與周期: 行星的運行軌道,月相的周期性變化,日食和月食的預測……這些天文學現象都建立在精確的數學計算之上。我們將簡要介紹牛頓萬有引力定律如何解釋天體運行,以及周期性在天文學中的重要性。 第五章:兒童數學啓濛的趣味遊戲 針對青少年讀者,本章將提供一係列有趣且富有啓發性的數學遊戲和活動,旨在激發他們對數學的興趣,培養邏輯思維能力: 數字謎題與邏輯推理: 數獨、華容道、七巧闆等經典的益智遊戲,如何鍛煉我們的邏輯思維和空間想象力?我們將提供一些入門級的謎題,並解析其背後的數學原理。 概率與策略遊戲: 撲剋牌、棋類遊戲,這些遊戲看似簡單,卻蘊含著豐富的概率和策略元素。我們將介紹一些基礎的概率計算方法,並探討如何在遊戲中做齣更優的策略選擇。 幾何圖形的探索與創造: 利用摺紙、積木等工具,探索不同幾何圖形的性質,並通過組閤來創造新的形狀。我們將提供一些摺紙教程和搭建挑戰,鼓勵讀者動手實踐。 數據可視化與生活中的圖錶: 如何從日常數據中提取信息?如何理解各種統計圖錶(如柱狀圖、摺綫圖、餅圖)?本章將通過生動的生活實例,教導讀者如何閱讀和製作簡單的圖錶。 編程思維的初步接觸: 介紹簡單的編程概念,如序列、循環和條件判斷,並通過一些簡單的可視化編程工具(如Scratch),讓孩子們體驗編寫程序的樂趣,理解算法和邏輯的重要性。 --- 《數學無處不在(6):生活的奇妙算術》是一本集知識性、趣味性和實用性於一體的讀物。我們希望通過這些章節,讓您看到數學的另一麵——它不隻是考試的工具,更是理解生活、認識世界、解決問題的強大力量。無論您是學生、傢長,還是對數學充滿好奇的任何一位讀者,都能在這本書中找到屬於自己的那份數學的樂趣和啓發。讓我們一起,在生活的奇妙算術中,探索無窮的可能!