《美麗的數學》:從數的解讀、形的奧秘開啟數學新世界

2020-09-04 翎馨伊甸園

文 | 翎馨

拿到《美麗的數學》這本書時,粗粗地掃過目錄標題,感覺到作者對分享數學的那種熱切心情,更是在字裡行間流露出對作者對研究數學的美的熱忱。

細看作者拎出的數與形的基礎概念,真切地感受到作者對數學有趣而美好的鐘愛。

關於作者

作者愛德華·沙伊納曼,他是普林斯頓大學的博士,是約翰·霍普金斯大學教授,工程教育學院副院長,應有數學系主任。在他的履歷中,數學是不可或缺的一部分,他曾兩度獲得美國數學協會福特寫作將,提出了數學的「沙伊納曼定理」。

在作者的世界裡,數學是充滿樂趣而美好的,就像是一個擁有大量藏物的博物館,對外展示的只有一部分展品,在《美麗的數學》一書中,呈現的也是作者認為的數學經典。

作者想要給我們普普通通、甚至是害怕數學的人一個概念——學數學的樂趣其實也應當像是遊泳時能漂浮一會兒、撲騰兩下,才會理解遊泳的樂趣,它有應有的價值,也有簡單卻又深刻的美,抓住了這些美好,數學就變得特別妙曼。

數學的數:韻味非凡

在「數」這一章節中,作者向我們解讀了不同的「數」的特點和概念,並且賦予了每一種看上去平凡的數不可思議的美感,從質數、二進位,到特殊符號∞ⅰεΠ,再到數列、階乘、本福德定律與算法,每一個都展現了特別的韻味。

在這裡,你會知道:

  • 向下傳遞,我們能傳遞多少質數?
  • 世界上的人就分為兩種懂二進位的和不懂的,你是哪一類?
  • 1是否的另一種複雜寫法你知道嗎?
  • 多少人在為Π著迷呢?它究竟有什麼魅力?

數學的形:美妙的迭代

在「形」的這一章,通過作者的描述,我們可以很輕而易舉地看到從最穩定的關係三角形的演變,它是如何求積、以什麼為中心、怎樣定位垂心,層層演變,清晰明了;我們可以體會到圓的優雅與美麗,以方程式的構建、用填充、相切等模式,展現圓的美妙。

不同的分形,讓我們了解到幾何圖形的不同美好:

  • 謝爾賓基三角形的相似性和分數維,看到每一個局部與整體一樣的三角形,特別震撼;
  • 方格計數讓我們從數學的角度解讀「厚」與「薄」,讓他們從模糊變得精確;
  • 甚至連雪花都能以數學的定律進行解答,也就是所謂的科赫雪花。

數學的定律:猜想家的狂野

在從精確性角度解答了數與形的概念和奧妙之後,作者又從不確定性的角度剖析了數學在實際應用中的展現。

  • 以「非傳遞性骰子」來解釋社會現象中的無稽之談和荒謬性理論,從遊戲、挑戰和論證等多個例子來驗證不確定性的排名因素,撥開雲霧見青天。
  • 以「醫療概率」的理念來分析醫療患病的情況,站在概率與大數據解析的基礎上,證實猜想;但是,數學又是一個從有序到混沌再到有理的過程,隨機性、概率化與複雜性是很多人對數學的理解,但是這都能通過數學的函數予以解答,這也是在不確定下的一種數學呈現方式……

在本書的講解裡,每一章節都是獨立的,每一個概念特點都可以拆開去看,基礎差的可以從容易的開啟數學之旅,基礎好的,可以挑戰那些深奧的定律,去研究更多數學的模式。

從小學的數學基礎,到中學的數學理念、再到大學的數學精算,深入淺出,能讓人看得痛快,讀得歡喜。

如果你對數學感興趣,不妨拿到這本書,好好看一看,你會發現,原來數學真的很有意思,撕開對數學的刻板印象,原來數學這樣有趣!

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