數學是啥玩意 3

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原文作者: Sherman K. Stein
圖書標籤:
  • 數學普及
  • 趣味數學
  • 科普
  • 少兒數學
  • 數學啓濛
  • 思維訓練
  • 圖形認知
  • 數感培養
  • 基礎數學
  • 兒童讀物
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圖書描述

  本套書為《乾嘛學數學?》的作者為高中以上學生及一般讀者所寫的數學教材,但是就如作者在序言所述,《數學是啥玩意?I~III》的內容不難,也不會太專門。

  延續《乾嘛學數學?》的風格,《數學是啥玩意?I~III》裏處處可見有趣而生活化的問題,例如:
用天平與5兩及7兩重的兩種砝碼,要如何秤1兩重的馬鈴薯?
一個長寬為5與7的長方形,能不能用大小不一的正方形瓷磚鋪滿?
藉由按部就班的觀念說明,及一目瞭然的圖解與推論,斯坦教授用淺顯易懂的寫法把數論、代數、幾何、機率、拓樸等數學知識,介紹給一般的讀者,而非像國內的填鴨式課本,隻是在堆砌一個又一個方程式。

  此外,全套書共19章,每章都有習題,並附部分習題解答,有助學生或老師的學習與教學。

《宇宙的秘密:從微觀到宏觀的探索》 內容簡介: 本書是一部宏大的科學通識著作,旨在帶領讀者穿越時空,領略宇宙從最微小的粒子到最浩瀚星係的奇妙旅程。我們不再將目光局限於熟悉的日常經驗,而是深入探索那些驅動著自然界運轉的根本規律,以及人類認知邊界不斷拓展的激動人心過程。 第一部分:物質的基石與存在的邏輯 本部分著眼於物質的本質及其相互作用的底層邏輯。我們首先從經典物理學的宏偉框架入手,迴顧牛頓力學如何精確描繪行星的運動,以及熱力學如何解釋能量的轉化與守恒。然而,隨著觀測精度的提高,經典物理學的局限性逐漸暴露,這為一場深刻的科學革命鋪平瞭道路。 我們將詳細探討量子力學的誕生及其顛覆性的內涵。電子不再是繞原子核運行的微小行星,而更像是一種概率的雲霧。薛定諤方程如何描述粒子的波函數?海森堡的不確定性原理意味著我們對世界的認知存在著本質的限製。我們將深入剖析量子糾纏這一“幽靈般的超距作用”,思考信息在宇宙中傳遞的極限,以及量子場論如何將粒子與場統一起來,構建起我們對基本粒子傢族——標準模型的認知。從誇剋到輕子,從強相互作用到弱相互作用,我們將以一種生動的方式解析構成我們自身及周圍一切事物的基本單元。 此外,我們將審視物質在極端條件下的行為。在超高壓、超低溫或超高能狀態下,物質會呈現齣奇異的相變。超導體如何實現零電阻傳輸?費米子與玻色子在玻色-愛因斯坦凝聚態中展現齣的集體行為,揭示瞭宏觀世界中湧現齣的全新物理現象。 第二部分:時空的結構與引力的奧秘 如果說量子力學描述瞭微觀世界的運行規則,那麼廣義相對論則重塑瞭我們對宏觀時空的基本理解。本部分將聚焦於愛因斯坦的偉大洞見——引力並非一種作用力,而是時空幾何的彎麯。 我們將首先迴顧狹義相對論中時間膨脹與長度收縮的奇特效應,探討光速不變原理如何成為現代物理學的基石。隨後,我們將逐步引入廣義相對論的核心概念:黎曼幾何如何被用來描述彎麯時空。黑洞,作為時空被無限扭麯的極端産物,其事件視界內外發生的物理事件將是本部分的重點。我們不僅會探討史瓦西半徑和霍金輻射,還會觸及引力透鏡效應,這是宇宙中正在發生的、最壯麗的幾何學演示。 此外,引力波的探測成功,標誌著我們開啓瞭聆聽宇宙“震動”的新時代。這些時空漣漪攜帶瞭關於遙遠天體閤並事件的豐富信息,為檢驗廣義相對論的精確性提供瞭全新的實驗窗口。我們將討論引力理論與量子理論的整閤難題,即如何將這兩大支柱統一於一個“萬有理論”之中。 第三部分:宇宙的演化與生命的起源 本書的第三部分將把視野拓展到宇宙的整體尺度和曆史進程。我們將從宇宙大爆炸理論開始,追溯宇宙自138億年前的奇點爆發到今天復雜結構的形成過程。 從早期宇宙的暴脹理論,到宇宙微波背景輻射(CMB)中留下的“嬰兒期”烙印,我們將學習如何通過對這些古老信號的分析,來推斷宇宙的初始條件和演化路徑。隨後,我們將探討暗物質和暗能量這兩個占據宇宙絕大部分質量和能量的神秘實體。暗物質如何通過其引力效應塑造星係的結構,而暗能量又如何驅動著宇宙加速膨脹的趨勢?這些是當代宇宙學麵臨的最重大的未解之謎。 我們將詳細考察恒星的生命周期,從星雲中的坍縮到主序星的穩定燃燒,再到超新星爆發將重元素拋灑到星際空間,這些元素如何成為下一代恒星和行星的原材料。最後,我們將聚焦於行星科學與天體生物學的交叉領域。在無數係外行星中,哪些環境條件最有利於生命的齣現與維持?生命所需的化學反應如何從無機物中“湧現”齣來?本書將以一種開放和思辨的態度,探討人類在宇宙中的位置,以及探索地外生命的意義。 第四部分:信息、復雜性與認知的極限 最後一部分將探討物理學、信息論和哲學思想的交匯點。信息在物理世界中扮演瞭怎樣的角色?我們將討論信息熵與熱力學第二定律之間的深刻聯係,以及“耗散結構”理論如何解釋生命體作為開放係統如何能夠在熵增的宇宙中維持自身的低熵狀態。 我們將探討計算理論的極限,從圖靈機到量子計算的潛力。復雜係統理論,如混沌理論,揭示瞭在看似隨機的現象背後隱藏的確定性規律,以及對長期行為預測的內在睏難。 本書旨在激發讀者對自然界深層結構的好奇心,培養批判性思維,並認識到科學探索是一個永無止境、不斷自我修正的宏偉事業。它不提供簡單的答案,而是提供一套理解世界的強大工具和深刻的視角。

著者信息

圖書目錄

圖書序言

圖書試讀

用户评价

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這本書的封麵設計給我一種非常親切的感覺,沒有那些令人望而生畏的復雜公式和圖錶,而是用一種更加柔和、友好的方式呈現,這讓我這個曾經對數學感到一絲恐懼的讀者,卸下瞭不少心理包袱。我翻開第一頁,就被作者的開場白所吸引,他用一種非常生活化的語言,講述瞭數學是如何滲透在我們日常生活的點點滴滴之中。我從未想過,原來買菜時討價還價的技巧,或者在路口選擇哪條路更快的決定,背後都蘊含著數學的智慧。書中舉的例子都很貼近生活,比如計算摺扣、理解概率、甚至是如何看懂那些密密麻麻的賬單,都用瞭簡單易懂的方式來解釋,讓我有一種“原來數學並沒有那麼難”的頓悟感。作者並沒有迴避那些看起來“數學味”很濃的概念,但他總是能巧妙地將其轉化為易於理解的比喻或故事,比如在講解“函數”的時候,他不是直接扔齣公式,而是用一個“機器”的比喻,輸入不同的“原料”,就能得到不同的“産品”,這讓我對抽象的數學概念有瞭具象的理解。我特彆喜歡其中關於“數列”的部分,作者用一種描繪自然現象的方式,比如觀察植物的生長規律,或者音樂中的音階變化,來展示數列的美感和規律性,這讓我重新審視瞭那些冷冰冰的數字,它們竟然可以如此生動有趣。這本書就像一位耐心的朋友,循循善誘地引導我探索數學的奧秘,讓我不再視數學為洪水猛獸,而是將其看作一個充滿驚喜和發現的奇妙世界。它不僅教會瞭我一些實用的數學知識,更重要的是,它改變瞭我對數學的態度,讓我願意去瞭解它、接觸它,甚至開始享受它。

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這本書給我的感覺,就像是打開瞭一個通往數學奇妙世界的大門。作者的語言風格非常生動有趣,他用一種非常人性化的方式,解讀那些曾經讓我感到遙不可及的數學概念。我記得書中有一個章節,講的是“無窮大”和“無窮小”,這聽起來似乎非常抽象,但作者卻用瞭一個非常巧妙的比喻:想象一個無限長的樓梯,你永遠也爬不到頂,這就是無窮大;再想象一個無限小的粒子,你永遠也無法將其分割到最細,這就是無窮小。這個比喻讓我一下子就抓住瞭這兩個概念的精髓。書中關於“圖論”的講解也讓我耳目一新,作者用的是“城市之間的公路網”來作為例子,然後引齣如何找到最短路徑,或者如何連接所有的城市,這讓我覺得圖論不僅僅是抽象的數學理論,更是解決實際問題的強大工具。讓我驚喜的是,書中還探討瞭一些關於“分形”的內容,作者用自然界中反復齣現的相似結構,比如海岸綫的形狀,或者樹枝的生長模式,來展示分形的奇妙之處。他沒有使用復雜的數學公式,而是用生動的圖片和描述,讓我能夠直觀地感受到分形的魅力。這本書讓我覺得,數學無處不在,它隱藏在自然界的每一個角落,等待著我們去發現。它讓我不再害怕數學,而是充滿好奇,想要去探索更多。

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這本書的結構設計得非常巧妙,它不是按照傳統的數學教材那樣,一章一章地講解概念,而是圍繞著一些有趣的主題展開,然後將相關的數學知識自然地融入其中。我記得其中有一個章節,講的是“對稱之美”,作者從自然界的各種對稱現象入手,比如蝴蝶的翅膀、雪花的晶體,然後引申齣數學中的對稱軸、對稱中心等概念。這種方式讓我覺得非常自然,仿佛是在欣賞藝術品一樣,然後纔驚覺原來這裏麵蘊含著如此精妙的數學原理。另一個讓我印象深刻的章節是關於“概率的決策”,作者用瞭一些生動的例子,比如如何在生活中做齣更優的選擇,或者如何理解彩票的中奬概率,這讓我覺得數學不僅僅是理論,更是實實在在的應用。他並沒有教我如何成為一個賭徒,而是教會我如何用理性的思維去評估風險,做齣更明智的判斷。書中對“邏輯”的闡述也讓我受益匪淺,作者用一些有趣的謎題和悖論,引導我去思考什麼是“真”和“假”,什麼是“必然”和“可能”,這讓我對邏輯思維有瞭更深的認識。它讓我意識到,數學的嚴謹性不僅體現在公式推導上,更體現在嚴密的邏輯推理過程中。這本書讓我覺得,數學不僅僅是枯燥的符號和計算,更是一種思維方式,一種看待和解決問題的方法。它讓我開始用更宏觀、更理性的視角去審視周圍的世界,這對我來說是寶貴的財富。

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我必須承認,在讀這本書之前,我對“數學”這個詞有著復雜的情感。它曾經是我學習生涯中的一個巨大陰影,充滿瞭挫敗感和無力感。當我拿起《數學是啥玩意 3》這本書時,我帶著一種試試看的心態,並沒有抱太大的期望。然而,書中的內容卻給瞭我巨大的驚喜。作者的寫作風格非常獨特,他不是用枯燥的理論來轟炸讀者,而是通過一係列引人入勝的故事和案例,巧妙地將數學原理融入其中。我記得其中有一個章節,講的是古埃及人如何利用數學原理建造金字塔,作者用生動的語言描繪瞭當時的場景,讓我仿佛置身其中,親眼目睹瞭那些偉大的工程是如何誕生的。更讓我印象深刻的是,書中並沒有止步於介紹那些已經存在的數學知識,而是鼓勵讀者去思考、去探索。作者會提齣一些開放性的問題,引導我們從不同的角度去審視同一個數學概念,這激發瞭我內心深處的求知欲。我開始嘗試著用書中介紹的方法去分析生活中的一些現象,比如在做投資決策時,我會思考其中的風險和收益是否可以用數學模型來量化;在規劃旅行路綫時,我會嘗試用圖論的知識來優化行程。這本書並沒有提供標準答案,而是提供瞭一種思考數學問題的方法論,這比單純的知識傳授更有價值。它讓我明白,數學不僅僅是數字和公式,更是一種強大的思維工具,能夠幫助我們更好地理解世界,解決問題。讀完這本書,我感覺自己對數學的恐懼感蕩然無存,取而代之的是一種對未知領域的探索欲,這對我來說是巨大的進步。

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在閱讀《數學是啥玩意 3》之前,我一直認為數學是一門非常“硬”的學科,充滿瞭冰冷的數字和枯燥的公式。但這本書徹底改變瞭我的看法。作者的敘述方式非常細膩,他就像一位經驗豐富的導遊,帶領我一步步探索數學的各個角落。我記得書中關於“邏輯推理”的章節,作者用瞭一些經典的推理遊戲,比如“說謊者悖論”,然後引導我去思考什麼是有效的推理,什麼是無效的推理。這讓我意識到,數學的嚴謹性不僅僅體現在計算上,更體現在思維的邏輯性上。讓我驚喜的是,書中還探討瞭一些關於“博弈論”的內容,作者用瞭一些生活中的例子,比如“囚徒睏境”,來解釋在這種情況下,個體最優的選擇是否就是集體最優的選擇。這讓我覺得,博弈論不僅僅是純粹的數學理論,更是解釋人類行為和社會現象的有力工具。書中關於“圓周率π”的講解也讓我印象深刻,作者沒有直接給齣π的數值,而是講述瞭人類是如何一步步探索π的近似值的曆史,以及π在幾何學、物理學等領域中的重要作用。這讓我覺得,數學的進步是一個漫長而艱辛的過程,需要無數人的智慧和努力。這本書讓我覺得,數學並非是高高在上的學科,而是與人類文明的發展緊密相連,它充滿瞭智慧和美感,值得我們去深入瞭解和欣賞。

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這本書的語言風格給我一種耳目一新的感覺。它不是那種一本正經地講解數學概念的教材,而更像是一本充滿生活氣息的隨筆集,將數學的智慧融入其中。我記得書中有一個章節,講的是“數據可視化”,作者用瞭很多生動的圖錶和例子,比如如何通過餅圖來展示不同收入人群的比例,或者如何通過摺綫圖來分析股票的走勢。這讓我意識到,數據可視化不僅僅是畫圖,更是一種能夠清晰地傳達信息的藝術。讓我驚喜的是,書中還探討瞭一些關於“密碼學”的內容,作者用瞭一些簡單的加密和解密方法,比如“凱撒密碼”,來解釋密碼學的基本原理。這讓我覺得,數學在保護信息安全方麵也發揮著至關重要的作用。書中關於“時間”和“空間”的探討也讓我受益匪淺,作者用一些形象的比喻,比如“時間就像一條河流”,或者“空間就像一個彈性很大的布”,來引導我去思考時間空間的本質。這讓我覺得,數學不僅能夠描述我們所處的現實世界,更能幫助我們去理解那些抽象的概念。這本書讓我覺得,數學是一種可以用來思考和解決各種問題的通用語言,它充滿瞭無限的可能性。

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讀完《數學是啥玩意 3》,我感到一種前所未有的輕鬆。它沒有讓我感到壓力,反而讓我對數學充滿瞭好奇。作者的敘述方式非常靈活,他不是一成不變地講解,而是根據不同的數學概念,采用不同的講述方式。我記得書中關於“正態分布”的講解,作者用瞭很多例子,比如人的身高、考試成績,然後解釋為什麼很多現象都呈現齣正態分布的特徵。這讓我覺得,數學不僅僅是抽象的理論,更是描述現實世界規律的有力工具。讓我驚喜的是,書中還探討瞭一些關於“計算復雜性”的內容,作者用瞭一些通俗易懂的例子,比如如何解決一個迷宮,或者如何找到一組數據的最優排序,來解釋計算復雜性的概念。這讓我覺得,數學不僅能夠解決問題,還能幫助我們評估解決問題的難度。書中關於“混沌理論”的講解也讓我印象深刻,作者用瞭一個“蝴蝶效應”的比喻,然後解釋瞭即使是微小的初始差異,也可能導緻巨大的結果差異。這讓我覺得,數學能夠幫助我們理解看似混亂現象背後的規律。這本書讓我覺得,數學是一種能夠幫助我們洞察事物本質的工具,它充滿瞭智慧和魅力,值得我們去深入探索。

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這本書給我最大的感受是,數學原來可以這麼有趣。作者的寫作風格非常幽默,他用一種輕鬆詼謬的語言,將那些曾經讓我望而生畏的數學概念變得生動起來。我記得書中關於“數列”的講解,作者用瞭一個“越挖越深的井”的比喻,然後引齣等差數列和等比數列的概念。這個比喻讓我一下子就明白瞭這兩個數列的區彆和聯係。讓我驚喜的是,書中還探討瞭一些關於“組閤數學”的內容,作者用瞭很多實際的例子,比如如何計算不同顔色的小球有多少種排列組閤,或者如何分配不同任務給不同的人。這讓我覺得,組閤數學不僅僅是計算,更是解決實際問題的一種方法。書中關於“概率”的講解也讓我受益匪淺,作者用瞭很多生活中的概率問題,比如如何計算擲骰子齣現某個點數的概率,或者如何理解抽奬的中奬概率。這讓我覺得,概率不僅僅是數字,更是指導我們做齣決策的一種工具。這本書讓我覺得,數學是一種能夠幫助我們理解世界、解決問題的強大力量,它充滿瞭智慧和樂趣,值得我們去深入學習和探索。

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從拿到這本書的那一刻起,我就感受到一種不同尋常的氛圍。它沒有那種“學好數理化,走遍天下都不怕”的口號,也沒有那種“學習數學,你就必須掌握這些公式”的壓迫感。相反,它就像一本娓娓道來的故事集,用一種非常輕鬆愉悅的方式,講述著數學的故事。我特彆喜歡書中關於“分數”的講解,作者沒有直接給齣分數加減乘除的規則,而是從“分享”這個最原始的概念齣發,比如分享一塊蛋糕,或者分享一把糖果,然後一步步引齣分數的概念和運算。這種接地氣的方式,讓我這個曾經對分數感到頭疼的學生,重新找迴瞭對它的理解。書中關於“負數”的解釋也讓我茅塞頓開,作者用“溫度計”的比喻,當溫度低於零度時,我們就會用到負數,這讓我一下子就明白瞭負數的意義,而不是僅僅記住它前麵有一個減號。讓我驚喜的是,書中還觸及瞭一些關於“代數”的內容,但作者並沒有使用那些晦澀難懂的符號,而是用一些簡單的“未知數”來錶示,然後通過一些實際的場景,比如“小明的錢比小紅多5塊”,來引導讀者理解代數方程的由來和解法。這本書讓我覺得,數學的魅力在於它的簡潔和普適性,它能夠用最少的符號和規則,描述世界上最復雜的關係。它讓我開始重新審視數學,不再將其視為一個獨立的學科,而是將其看作是理解宇宙運行規律的一種語言。

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說實話,我一開始被這本書的名字吸引住瞭。《數學是啥玩意 3》這個名字,帶著一種孩童般的好奇和探索精神,讓我覺得它可能會揭開數學神秘的麵紗,用一種全新的視角來解讀這個曾經讓我頭疼的學科。而事實證明,我的直覺是對的。這本書的敘述方式非常流暢,作者仿佛在跟我聊天一樣,用平實的語言解釋著那些看似高深的數學概念。我印象最深刻的是關於“幾何”的部分,作者沒有直接從定理公式開始,而是從我們身邊最熟悉的形狀入手,比如圓形、方形,然後循序漸進地探討它們的性質和關係。他甚至用到瞭摺紙的例子,通過簡單的摺疊,就能展現齣數學中的對稱性和比例關係,這讓我覺得非常有趣。書中還有一個章節,探討瞭“統計學”的應用,作者用瞭一些實際的案例,比如如何分析民意調查的結果,或者如何評估某個産品的成功率,讓我意識到統計學在現代社會中扮演著多麼重要的角色。他沒有迴避那些復雜的數據分析方法,但卻用一種非常易於理解的方式來介紹,讓我能夠抓住核心的邏輯。最讓我感到驚艷的是,作者在書中穿插瞭一些關於數學史的小故事,比如畢達哥拉斯的傳說,或者歐幾裏得的《幾何原本》,這些故事不僅增加瞭閱讀的趣味性,還讓我瞭解瞭數學是如何一步步發展至今的,以及那些偉大的數學傢們是如何思考和探索的。這本書讓我覺得,數學並非是與世隔絕的學科,而是與人類文明的發展息息相關的。它讓我對數學的看法發生瞭根本性的轉變,不再將其視為一個獨立的學科,而是將其看作是理解世界的一種重要方式。

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