數學大歷史 (電子書)

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蔡天新
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具体描述

  「在我看來,數學與科學、人文的各個分支一樣,都是人類大腦進化和智力發展進程的反映。它們在特定的歷史時期必然相互影響,並呈現出某種相通的特性。在按時間順序講述不同地域文明的同時,我們先後探討了數學與各式各樣文明之間的關係。例如,埃及和巴比倫的數學來源於人們生存的需要,希臘數學與哲學密切相關,中國數學的活力來自曆法改革,印度數學的源泉始於宗教,而波斯或阿拉伯的數學與天文學互不分離。」~蔡天新

  數學源於人類生存的需要,觸角幾乎遍及人類歷史、社會和生命的每一個瞬間。

  數學也是人類對生活和世界的觀察,以及對現實事物和問題的思考。

  本書試圖跨越不同的地域和種族,依次探討數學與不同文明之間的關係,除了各有側重的古文明,文藝復興時期的藝術推動了幾何學的發展,十七世紀微積分的出現解決了一系列工業革命遇到的問題;十八世紀法國大革命的數學涉及力學、軍事和工程技術;十九世紀前半葉,數學和詩歌幾乎同時從古典進入現代;進入二十世紀以後,抽象化又成為數學和人文學科的共同性質。

  從人類文明的角度來介紹數學是如此充滿新意與樂趣,數學是毫無疑問的人類智慧結晶,瞭解數學的歷史,就能瞭解人類發展的歷史!

名人推薦

  專文推薦--
  賴以威(「數感實驗室」共同創辦人、數學作家) 

  具名推薦—
  于靖(中央研究院院士、國立臺灣大學數學系教授)
  林福來(國立臺灣師範大學數學系名譽教授)
璀璨的智慧星河:一部横跨古今的科学探索之旅 本书简介 《璀璨的智慧星河》并非聚焦于单一学科的严谨论述,而是一部宏大叙事、兼具广度与深度的文明史诗。它以人类认知世界的历程为主线,串联起横跨数千年的思想演变、技术突破与哲学思辨。本书旨在描绘一幅波澜壮阔的知识图景,探讨人类如何从朦胧的直觉走向精确的逻辑,又是如何利用这些抽象的工具,逐步揭示宇宙的奥秘与自身的本质。 第一部分:理性的曙光——古代文明中的知识萌芽 (约公元前3000年 – 公元500年) 本篇将追溯人类早期对世界的系统性观察与记录。我们不会止步于简单的年代罗列,而是深入考察不同地理区域的知识体系如何独立或相互影响地发展起来。 美索不达米亚与埃及的实用智慧: 重点探讨两河流域的星占术与土地测量如何催生了早期的代数概念和几何学基础。描述尼罗河定期的泛滥如何驱动了对时间、历法和水利工程的精确管理,这些实践活动是抽象思维的温床。 古希腊的哲学革命与形式逻辑的建立: 这一部分将详述古希腊思想家如何完成了从“神话解释”到“理性探究”的飞跃。 泰勒斯与毕达哥拉斯学派: 分析他们如何首次提出“万物皆数”的观点,以及这种理念对后世科学范式的奠基作用。 欧几里得的几何学体系: 详细剖析《几何原本》不仅仅是关于图形的著作,更是关于公理化思维、演绎推理的典范。探讨其在形式逻辑构建上的历史地位。 亚里士多德的自然哲学: 尽管后世多有批判,但亚里士多德对事物分类、因果关系的系统性探讨,定义了中世纪近千年的思维框架。重点分析其对物理学和生物学观察的贡献与局限。 东方智慧的独特路径: 本章将平衡地考察古印度和古代中国的知识积累。 印度在数字系统上的突破: 探讨零的概念及其在计算系统中的革命性意义,这是人类心智发展史上一次关键的飞跃。 中国古代的工程技术与天文学: 聚焦于古代中国的测量学、水利工程、冶金术等实用科学的成就,以及其独特的整体观和辩证思维在自然现象解释中的体现。 第二部分:中世纪的沉淀与汇流 (约公元500年 – 公元1450年) 中世纪常被误解为“黑暗时代”,但本书将揭示其作为知识保存、翻译与融合的关键时期所扮演的角色。 伊斯兰黄金时代的知识承载与创新: 深入剖析阿拉伯学者如何系统地保存、翻译并扩展了希腊、印度及波斯的知识遗产。 代数与三角学的复兴: 探讨阿尔-花拉子米等人的工作,如何将零散的算术技巧发展成一套严谨的代数工具。 光学与医学的进步: 介绍伊本·海赛姆(Alhazen)在实验方法论上的贡献,强调其对光学现象的系统性研究如何预示了近代科学的实验精神。 欧洲的学术复苏与大学的诞生: 考察中世纪晚期,欧洲大学如何在修道院和新知识中心中崛起,成为知识传播与辩论的场所。探讨经院哲学如何试图调和信仰与理性,尽管存在诸多限制,却为后来的文艺复兴准备了智力土壤。 第三部分:范式转移——科学革命的爆发 (约公元1550年 – 公元1800年) 科学革命是人类认知史上最剧烈的变革,本书将从多个维度解析这场变革的驱动力、核心人物及其思想的颠覆性。 哥白尼的宇宙观重塑: 不仅是日心说的提出,更重要的是它挑战了人类在宇宙中的中心地位,引发了深刻的哲学和神学反思。 伽利略的实验精神与数学化自然观: 重点分析伽利略如何将定性观察转化为可量化的实验,以及他坚信自然之书是用数学语言写成的信念,如何确立了物理学的新范式。 牛顿的综合与统一: 深入解析《自然哲学的数学原理》如何通过万有引力定律,将天体运动与地面物体运动统一在一个简洁、普适的数学框架之下。探讨其对机械论宇宙观的巩固作用。 启蒙运动与知识的普及: 讨论科学发现如何反哺社会思想,催生了对理性、个人自由和制度改进的追求。百科全书的编纂象征着知识从精英阶层向更广泛公众的转移。 第四部分:现代世界的构建——工业革命与学科的精细化 (约公元1800年 – 20世纪初) 随着工业革命的浪潮,人类对自然界施加影响的能力空前增强,学科分工也日益细化。 能源与物质的理解深化: 考察热力学的发展如何从宏观现象中抽象出能量守恒定律,以及化学革命如何建立起元素的概念体系。 电磁学的统一: 描述法拉第和麦克斯韦如何通过一系列优雅的实验和理论推导,将电、磁、光现象纳入同一套电磁场理论之中,展示了物理学早期理论的典范性。 生命的奥秘与演化思想: 探讨达尔文的自然选择学说如何从根本上改变了人类对自身在自然界中位置的理解,以及孟德尔的遗传学如何为生命科学提供了精确的机制解释。 第五部分:进入未知的深渊——当代科学的挑战与展望 (20世纪至今) 本部分将聚焦于现代科学如何打破了经典物理学的确定性,进入到微观和宏观的极端领域。 相对论的冲击: 分析爱因斯坦如何通过对时空概念的重新定义,修正了牛顿体系在高速和强引力场下的局限性,揭示了物质与能量的内在联系。 量子世界的奇异性: 探讨量子力学如何引入概率性、不确定性原理,挑战了我们关于实在性和观测行为的直觉认知。 信息、复杂性与交叉学科: 考察20世纪中叶信息论的诞生,以及计算科学如何成为分析复杂系统的有力工具。从DNA结构的发现到混沌理论,展示了当代科学如何处理以前无法处理的复杂性问题,并展望人类在探索宇宙起源、生命本质及人工智能等前沿领域可能面临的智力挑战。 结语:永无止境的求索 本书最终将回归到对知识本质的探讨:认知模型的迭代、理论的局限性、以及科学方法论本身的演进。它强调,人类的求知过程是一场永恒的对话——与自然、与历史、与我们自身的思维局限性之间的对话。智慧的星河没有终点,只有下一轮的观测与思考。

著者信息

作者簡介

蔡天新


  一九六三年生,浙江台州人。曾是「少年大學生」,山東大學理學博士,浙江大學數學學院教授,專攻數論。

  近年亦致力於推廣數學文化,先後應邀到北京、東京、上海、西安、南京、香港、重慶、成都、瀋陽、舊金山、利馬、阿迪斯阿貝巴等地的大專院校與高中、書店和圖書館舉行了近三百多場相關講座。

  也是一位詩人、作家、攝影師,近作有詩集《美好的午餐》、《日內瓦湖》,隨筆集《數學傳奇》、《輕輕掐了她幾下》,遊記《從A數到Z:我心儀的城市》、《里約的誘惑:回憶拉丁美洲》,回憶錄《小回憶》、《我的大學》,攝影集《從看見到發現》,以及《數之書》,主編《現代詩110首》(藍、紅、黃卷)、《漫遊之詩》和《冥想之詩》等。

  曾在紐約、巴黎、劍橋、洛杉磯、法蘭克福、墨西哥城、奈洛比等地舉辦詩歌朗誦會,攝影展則先後在深圳、杭州、南京、鄭州、合肥、上海、天津、休士頓等城市舉行。上大學時第一次見到火車,如今足跡已遍及包括埃及、巴比倫、印度、波斯、腓尼基、迦太基、馬雅、印加和希臘在內的一百多個國家和地區。

图书目录

繁體版前言
前言

第一章 中東,或數學的起源
‧數學的起源
計數的開始
數基和進制
阿拉伯數系
形而幾何學
‧尼羅河文明
奇特的地形
萊茵德紙草書
埃及分數
‧在河流之間
巴比倫尼亞
泥板書上的根
普林頓322號
‧結語

第二章 希臘的那些先哲們
‧數學家的誕生
希臘人的出場
論證的開端
畢達哥拉斯
‧柏拉圖學院
芝諾的烏龜
柏拉圖學院
亞里斯多德
‧亞歷山大學派
《幾何原本》
阿基米德
其他數學家
‧結語

第三章 中世紀的中國
‧引子
先秦時代
《周髀算經》
《九章算術》
‧從割圓術到孫子定理
劉徽的割圓術
祖氏父子
孫子定理
‧宋元六大家
沈括和賈憲
楊輝和秦九韶
李冶和朱世傑
‧結語

第四章 印度人和波斯人
‧從印度河到恆河
雅利安人的宗教
《繩法經》和佛經
零和印度數字
‧從北印度到南印度
阿耶波多
婆羅摩笈多
馬哈威拉
婆什迦羅
‧神賜的土地
阿拉伯帝國
巴格達的智慧宮
花拉子密的《代數學》
‧波斯的智者
伊斯法罕的奧瑪珈音
大不里士的納西爾丁
撒馬爾罕的阿爾•卡西
‧結語

第五章 從文藝復興到微積分的誕生
‧歐洲的文藝復興
中世紀的歐洲
斐波那契的兔子
阿伯提的透視學
達文西和丟勒
‧微積分的創立
近代數學的興起
解析幾何的誕生
微積分學的先驅
牛頓和萊布尼茲
‧結語

第六章 分析時代與法國大革命
‧分析時代
業餘數學家之王
微積分學的發展
微積分學的影響
白努利家族
‧法國大革命
拿破崙‧波拿巴
高聳的金字塔
法蘭西的牛頓
皇帝的密友
‧結語

第七章 現代數學與現代藝術
‧代數學的新生
分析的嚴格化
阿貝爾和伽羅瓦
哈密頓的四元數
‧幾何學的變革
幾何學的家醜
非歐幾何學的誕生
黎曼幾何學
‧藝術的新紀元
愛倫‧坡
波特萊爾
從模仿到機智
‧結語

第八章 抽象化:二十世紀以來
‧走向抽象化
集合論和公理化
數學的抽象化
繪畫中的抽象
‧數學的應用
理論物理學
生物學和經濟學
電腦和混沌理論
‧數學與邏輯學
羅素的悖論
維根斯坦
哥德爾定理
‧結語

附錄
‧常用數學符號來歷一覽
‧數學年表
‧參考文獻
‧中外對照
‧索引

图书序言

  • ISBN:9789571373454
  • 規格:普通級 / 初版
  • 出版地:台灣
  • 檔案格式:EPUB流動版型
  • 建議閱讀裝置:手機、平板
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:57.6MB

图书试读

推薦序

從小樹苗到通天神木
文/賴以威
 

  我第一次「真正開始瞭解數學的本質」,是前幾年教小學生的時候。對方是一位認為數學沒用,不喜歡數學的小朋友。我擺了兩堆蘋果,一堆有三顆,另一堆四顆,請他數完後,把兩堆蘋果合在一起,要他再數一次。
  
  「不用數啦,我知道是七個。」
  
  「為什麼是七個?」
  
  小朋友露出數學老師常有的那種無奈表情,老成地嘆口氣回答:「3+4=7」。
  
  「你覺得數學沒用,但你這不是在用數學了嗎?你覺得數學很討厭,但這時候,數學可是幫了你很大的忙,讓你省去了『數』的功夫。」
  
  我不知道小朋友有沒有完全理解我想表達的,可至少當下的我,真切地感受到加法的意義與重要性。我希望透過這個例子,小朋友能發現,數學不僅僅是抽象的智力鍛鍊、人類智慧的結晶,更是人類從生活中觀察,進而提煉出來的工具,幫助我們過得更便利,完成更多困難的任務。
  
  我有時候會想,許多人不喜歡數學,或許不是懂得太少,而是懂得太多。他們認為必須要有個未知數x,最好搭配一些看不懂的希臘符號,旁邊再擺上個不相關的座標軸,才算得上是數學。「使用加法就可以少數很多次。」對他們來說,不太算是數學。
  
  但其實,這不僅僅是數學,還是數學的起點。

  數學的誕生或許要晚一點,是在人類從「二顆雞蛋加三顆雞蛋等於五顆雞蛋」、「二枚箭矢加三枚箭矢等於五枚箭矢」之中抽象出「2 + 3 = 5」時。

  你可以想像,遠古的祖先只會數物品,後來「發現一對雛雞和兩天之間有某種共同的東西(數字2)」的抽象化數數。
  
  領悟加法的那一剎那,數學在人類的心智中開始發芽。
  
  經過幾千年演進,數學成長茁壯為通天神木,枝幹深入到各行各業的專業技能,躲在日常生活中無法一眼就看出來的地方:手機裡的晶片,街上紅綠燈的控制,電玩遊戲各個角色的參數設定。最上面的枝枒是數學家展現智力與想像力之處,它們不斷生長,來到目前生活無法觸及的地方,可能得再過幾十年、幾百年,才會有某項科技運用得上這些數學知識。
  
  《數學大歷史》中,蔡天新教授旁徵博引,將文字化為紀錄片,記載了數學從小樹苗一路茁壯的過程。其中我特別喜歡第三章〈中世紀的中國〉,從名家惠施「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」的無窮難題開始,劉徽、祖沖之父子、李淳風、沈括、到宋元四大家楊輝、秦九韶、李冶和朱世杰,蔡教授不僅介紹了中國數學的發展,比較中西方的差異,還進一步從社會文化的結構中找尋原因,以中國學者的身分探討「為什麼」中國數學的發展和西方如此不同,這是西方數學史書比較難深入的。蔡教授本身「允文允理」的跨領域背景更讓本書不僅止於一本數學史書,還涉及到藝術、社會文化領域(另一個例子是在書中登場的愛倫•坡,但他不是因為《金甲蟲》裡的密碼學,純粹是以文學家的身分被介紹)。
  
  你絕對能從這本書裡學到更多的數學發展歷史;但你同樣可以抱著輕鬆的心情閱讀,有環繞著數學的故事,有不同時期除了數學外的文化藝術史點綴,還有更多有趣的數學家生平軼事,例如大數學家拉普拉斯擔任過拿破崙的面試官,拿破崙又如何在帶領法國大軍攻城掠地的同時,領導法國數學家奠定一整個時代的數學發展。
  
  請隨意往後翻吧,不論從哪一頁開始讀起,你都可以感受到閱讀的樂趣。

用户评价

评分

這本電子書光是書名就讓人感到好奇,而且排版和閱讀體驗真的很棒。我特別喜歡它選用的字體,在手機或平板上看久了眼睛也不容易覺得累,這對需要長時間閱讀的電子書來說非常重要。翻開書後,裡面的內容編排也很有條理,雖然是嚴肅的數學主題,但作者用了不少引人入勝的故事和歷史背景來串聯,讓那些抽象的數學概念變得比較容易親近。尤其是對於我們這些非數學科班出身的讀者來說,這種敘事方式真的很有幫助,它不會讓你一開始就掉入一堆複雜公式的泥沼裡,而是慢慢引導你進入數學的演進過程。整體來說,這本書在「閱讀舒適度」和「內容導入」這兩方面下了不少功夫,讓讀者能更輕鬆地踏入數學這門古老又深奧的學問殿堂。

评分

身為一個經常需要查詢資料的讀者,我對電子書的索引和搜尋功能特別敏感。這本書在這方面的設計做得相當到位,無論是想回頭查找某位數學家的生平,還是追蹤某個特定定理的發展脈絡,都能迅速定位,節省了我大量的時間。而且,它的註釋系統設計得非常智慧,不像有些電子書的註釋會跳出一個惱人的小視窗佔滿整個螢幕,這裡的設計很流暢,讓你可以在不打斷閱讀主線的情況下,快速了解額外的背景資訊。這種細節上的優化,對於想深入鑽研但又不想被打擾的讀者來說,簡直是福音。看得出來出版社對電子書的製作標準要求很高,最終呈現出來的品質,完全符合我對一本優質工具書的期待。

评分

說實話,我本來對數學歷史這類型的書有點擔心,怕內容會過於學術化,讀起來像在啃教科書。但這本《數學大歷史》完全顛覆了我的預期。它不只是簡單的時間軸羅列,而是很細膩地探討了在特定歷史脈絡下,為什麼某個數學觀念會被提出,以及它如何影響了當時的科學發展,甚至是社會結構。像是書中談到某個關鍵的幾何學突破,是如何間接影響了文藝復興時期的藝術創作,這種跨學科的連結性描寫得非常精彩。我感覺自己不只在學數學史,更像是在上一堂生動的全球通史課,只不過主角是數字和邏輯。這種宏觀的視野,讓原本以為只是枯燥數字堆砌的歷史,變得活靈活現,充滿了人文關懷。

评分

這本書的語言風格很有個人魅力,作者的筆觸很溫暖,沒有那種高高在上的學術腔調,而是像一位經驗豐富的老師,耐心地引導著我們。我特別欣賞作者在處理爭議性歷史事件時的平衡態度,面對不同學派或文化之間的競爭與合作,他都盡量呈現出多方的觀點,而不是單方面褒貶。這種客觀又帶點幽默感的寫作方式,讓閱讀過程充滿樂趣。有時候讀到一些數學家們之間充滿火花的辯論,或是他們在困境中堅持不懈的毅力,我都會忍不住會心一笑,甚至被激勵到。閱讀這本書,不僅是知識的獲取,更像是一次與歷史上那些偉大心靈進行的深度對話。

评分

說到電子書的「質感」,我通常比較注重它的「可攜帶性」和「持久性」。這本《數學大歷史》在我的電子閱讀器上佔用的空間適中,雖然內容豐富,但檔案管理得很好,不會拖慢我的設備。更重要的是,它內容的深度讓我願意一再翻閱。有些書看過一遍就夠了,但這本我預期未來在做其他研究或教學準備時,還會時常回來參考其中的某些章節。它的知識架構非常扎實,不僅僅是知識的傳遞,更是一種思維方式的啟蒙。對於任何對人類文明發展有興趣的人來說,這本書提供了一個絕佳的切入點,讓我對「數學」這個領域的敬畏之心油然而生。

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