改变世界的17个方程式

改变世界的17个方程式 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

原文作者: Ian Stewart
想要找书就要到 小特书站
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

当代最会说故事的数学家&英国皇家学会成员:伊恩.史都华

运算、观测、相互的挑战与传承;古往今来的科学家们,
创造出17条方程式,联手翻转了地球的中心,也改变了现代世界的样貌!

  ★英国亚马逊科普数学类Top 1!五颗星满分评鑑!
  ★「一位阐述数学的大师……趣味横生又具权威性。」--《BBC焦点》(BBC Focus)
  ★「当今英国最伟大、最多产的数学家……」--《卫报》(Guardian)

  从牛顿的重力定律到釐定期权定价的布莱克休斯模型,从电子学到全球通讯、雷达、雷射、太空载具及原子弹,数学方程式无所不在,更可说是每日生活的根本。被等号分隔的两组数字或符号,真的能够改变世界?是的!不只是这样:它们揭露了自然的法则以及宇宙的祕密!

  英美最负盛名的数学科普作家伊恩.史都华,揭示了数学方程式如何开启人类经验,从古希腊时期开始,叙述横跨2500年,带领读者看见一个时代的创见如何在之后的岁月发挥影响,像毕氏定理激发了爱因斯坦的相对论,十六世纪一位赌徒的蹩脚计算,奠定了量子物理学的基础。

  计算三角形边长和角度的毕氏定理,促使了全球定位系统与卫星导航系统的诞生;对数让科学家计算出繁复的行星轨道;虚数促成了数位相机的发明;波动方程式让建造摩天大楼不再只是梦想;这一切究竟是如何办到的呢?

  史都华从每个方程式出现的历史时刻开始说起,阐明其背后的数学与哲学思考。作者挑选出影响人类世界的17个数学方程式,含括毕氏定理、对数、微积分、牛顿的重力定律、统计上的常态分布、波动方程式、马克士威方程、混沌理论等,借由方程式的出现串连起人类文明的发展史。每一个方程式都为接下来的数学、科学与科技进展铺好道路。

  史都华的叙述易读、迷人、有趣,且时时能启发人心。我们经常忽略了数学、物理与科技发展的历史连结,但此种连结对于了解人类历史来说,却又不可或缺。翻开本书,史都华将带领读者进入这趟趣味盎然、惊奇处处,又能增广见闻的方程式发现之旅。

作者简介

伊恩.史都华(Ian Stewart)

  英国华威大学数学荣誉教授,美国休士顿大学、数学及数学应用学院(Institute of Mathematics and Its Applications)、圣塔非学院(Santa Fe Institute)访问学者。文章常见于《新科学人》(New Scientist)、《发现》(Discover)、《科学美国人》(Scientific American)等期刊,并为一位多产作家,擅长以简洁清楚且风趣的方式介绍数学,为人熟知的着作包括《数学是什么?(上、下册)》(左岸,2010,合着)、《数学可以救罗马?!:20个数学世界里的奇妙谜题》(脸谱,2009)、《大自然的数学游戏(改版)》(天下,2010)、《生物世界的数学游戏(改版)》(天下,2010)、《给青年数学家的信》(联经,2008)等。史都华是英国皇家学会成员、法拉第奖得主;经常受邀参与广播及电视访问。目前居于英国柯芬特里(Coventry)。

译者简介

李政崇

  台中人,台湾大学资讯工程学博士,声乐爱好者。现为应用科学研究员。

著者信息

图书目录

前言 为什么是方程式?
第1章 河马上面的印地安妇女:毕式定律
第2章 简化手续:对数
第3章 消逝量的幽灵:微积分
第4章 世界的体系:牛顿的万有引力定律
第5章 理想世界的捣蛋鬼:-1的平方根
第6章 庸人自扰之:多面体的欧拉公式
第7章 机率模型:常态分布
第8章 心情愉快:波的方程式
第9章 从小涟漪到大波浪:傅力叶转换
第10章 人类的攀升:纳维-斯托克斯方程式
第11章 乙太波:马克斯威尔的方程式
第12章 定律和无序:热力学第二定律
第13章 有件事是绝对的:相对论
第14章 量子奇境:薛丁格方程式
第15章 编码、通讯与电脑:资讯理论
第16章 不平衡的自然:混沌理论
第17章 米达斯公式:布莱克休斯方程式
结语 下一步在哪里?

图书序言

第 14 章 量子奇境

——薛丁格方程式


这个方程式告诉我们什么?

这个方程式定义物质不只是粒子,还具有波的性质,并且形容波传递的方式。

这为什么很重要?

薛丁格方程式是量子力学的基础,和广义相对论构成现今物理世界最有影响力的定律。

这个方程式推论出什么?

从根本改变微观世界的物理,在其中每个物体都有一个「波函数」来形容可能状态的机率云(probability cloud)。在这样层级世界,本质上就是不确定的、难以捉摸的。企图把微观的量子世界和我们所处的巨观的古典世界连结在一起,会造成争论不休的哲学问题。不过至少根据实验结果,量子定律十分完美,现今的电脑晶片和雷射没有它将无法运作。

在 1900 年,伟大的物理学家开尔文爵士(Lord Kelvin)说,当时的热和光的理论,被认为是对于自然现象几乎完备的描述,「却被两朵乌云遮蔽了」。第一个症结牵涉到一个问题:地球如何穿过有弹性的固体(例如一堆发光的以太)?第二个是马克士威波兹曼关于能量划分的学说。开尔文对于重要问题的嗅觉十分明显。在第十三章里,我们已经看到第一个问题的影响,也看到解决的方法,就是相对论。现在,我们将会看到第二个问题如何催生出现代物理学最重要的支柱:量子理论。

量子世界是出了名的奇怪,许多物理学家认为,如果你不能欣赏它的怪异,你就无法欣赏它。很多人都有类似的说法,因为量子世界完全不同于类泰然自若的世界,以致于即使是最简单的概念,都会推翻我们的认知。举例来说,一个光可以是粒子也是波的世界。在量子世界中,一只在盒子里面的猫,可以「同时」是活着的和死的……直到你打开盒子为止,也就是说,这只不幸的动物的波函数突然地「塌缩」到某一个状态(活着或死亡)。在量子平行宇宙(quantum multiverse)中,存在一个我们现存宇宙的副本,在某个宇宙中,希特勒输了第二次世界大战,而在另外一个宇宙中,他获得了胜利。我们只存在某个宇宙中,也就是说,如同量子波函数一般的存在,活在第一个宇宙中。其他的宇宙,对我们来说虽然真实但是无法接触到,是另外一个世界。

量子力学的确很怪异。至于它是否真的那么怪,则完全是另外一个问题。



一切都因为电灯泡而起。这样的说法十分合理,因为电和磁的领域蓬勃发展,电灯泡是最引人注目的应用之一。马可士威的贡献,就是漂亮地统合了电和磁这两个领域。1894 年,一名叫做马克斯‧普朗克(Max Planck)的德国物理学家,被一家电子公司雇用,主要的任务就是制造最有效率的电灯泡,最省电又最亮。他知道问题的关键是物理学的一个基础议题,源自另外一个德国物理学家古斯塔夫‧克希荷夫(Gustav Kirchhoff)。那是关于叫作黑体(black body)的理论概念,它能吸收所有外来的电磁辐射。最大的问题在于:这样的物体如何能*发射*出辐射?它总不可能储存所有幅射;总得有些辐射被释放出来。尤其是,这发射出来的辐射,其强度如何取决于它本身的频率以及物体的温度?

图书试读

None

用户评价

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 ttbooks.qciss.net All Rights Reserved. 小特书站 版权所有