内容简介 | |
《数学之美》 人类什么时候在绳子上打下第1个结? 为什么第1位女数学家会死于非命? 有可能把一个球体的内部翻转出来吗? 这些只是这本插图精美的书中涉及到众多引人深思的问题的一小部分。作者皮寇弗为我们展示了数学发展史重要的里程碑事件背后的魔力与神奇,包括人类曾经思索过的古怪的问题,从公元前一亿五千万年到新的前沿突破。 数学已经渗入每一个科学领域,并且在生物学、物理、化学、经济、社会学和工程等方面扮演着无法替代的角色。我们可以用数学说明夕阳色彩分布的情况,也可以用来说明人类的大脑结构,可以帮助我们探索比原子还小的量子世界,也可以帮助我们描绘遥不可及的银河系。 在现实世界运用的知名计算公式和数学定理背后隐藏着数学家们一生的传奇故事。跟随皮寇弗踏上这趟数学之旅,探索数学历史上重要的250个里程碑事件,从蚂蚁计数到第1把算盘,从发现电脑创造的碎形到寻找新的维度空间。在这趟旅程中我们还会遇到毕达哥拉斯和欧几里得等伟大的思想家,以及近代数学巨擘马丁·加德纳、泰格马克等等。
《天文之书》 我们的月亮从哪里来? 有没有围绕其他恒星的类地球行星? 什么是光污染? 这些只是这本插图精美的书中涉及到众多引人深思的问题的一小部分。让我们跟随行星学会主席吉姆·贝尔一览250个有趣的宇宙现象和天文学成就。伴随着古怪和费解的奇异事物,例如史前巨石阵和黑洞,从恐龙的灭绝到土星光环的发现,从哈雷彗星到太阳耀发、液体燃料火箭,从伴侣1号到旅行者号的旅程,从麦哲伦号雷达测绘金星到好奇号火星车于2012年8月着陆火星,这本书的时间线覆盖了多个方面的主题。那些对天文学和空间探索具有重要影响的卓越而无畏的科学家们,包括托勒密、阿里亚哈塔、哥白尼、伽利略、卡西尼、霍金和卡尔?萨根等等也是本书的主角。 本书采用编年体结构,每个条目包含一篇简要的文字和漂亮的彩色图片。在“注释与延伸阅读”部分列出每个条目下可以进一步深入学习的资源。 “天文学和空间探索的漫长历史充满着对一些巨大而深刻问题的回答,”吉姆·贝尔这样看待我们自己,“我们如此幸运地生活在一个文明的时代,我们可以积极寻找这些问题的答案。”
《心理学之书》 谁是历史上 的神经病患者? 韦德·E.皮克伦(WadeE.Pickren),佛罗里达大学心理学、科学史博士,当前任伊萨卡学院卓越教师培训中心主任,兼任《心理学史》期刊主编。1998—2012年,担任美国心理学协会主管历史研究事务方面的主管,刚卸任美国心理协会普通心理学分会主席一职。此外,他还曾担任威利-布莱克威尔百科*书心理学史分册的总编辑和美国心理协会心理学史分会主席。他与许多国际知名的心理学家交往甚密,是纽约科学院、喀戎:社会与行为科学史国际协会、美国东部心理协会、心理科学协会等学术机构的成员。 《生物之书》 心脏因何跳动? |
心脏因何跳动? 生物史上的五大灭绝事件是什么? 入侵物种到底对环境有什么危害? 可以永生的海拉细胞到底是什么?
这些只是这本插图精美的书中涉及到众多引人深思的问题的一小部分。作者迈克尔· C. 杰拉尔德与格洛丽亚· E. 杰拉尔德探讨了生物学发展历史上250个令人着迷的里程碑事件,从史前期到21世纪。从生命的起源到实验胚胎学,各个条目涵盖广泛的主题,包括细胞理论、遗传学、进化学、生理学、热学、分子生物学、生态学等等。同时,这些里程碑所涉及到的著名人物也是本书的特色,包括亚里士多德、泰奥弗拉斯托斯、希波克拉底、查尔斯·达尔文、卡尔·林奈等等。
本书采用编年体结构,每个条目包含一篇简要的文字和精美的彩色插图。在“注释与延伸阅读”部分列出每个条目下可以进一步深入学习的资源。 |
精彩文摘 | |
数学之美与效用 慧黠的观察者看过数学家所从事的工作后,大概会认为他们是一群狂热流派奉献者,宇宙的神秘钥匙的追寻者。 ─戴维斯(Philip Davis )与贺须(Reuben Hersh ),《数学经验谈》( The Mathematical Experience ) 一书作者 数学已经渗入每一个需要费尽心思的科学领域,并且在生物学、物理、化学、经济、社会学跟工程等方面取得无法替代的角色。我们可以用数学说明夕阳色彩分布的情况,也可以用来说明人类的大脑结构。数学帮助我们打造超音速飞机跟云霄飞车,模拟地球天然资源流转的方式,进入次原子的量子世界探索,甚至让我们得以想象遥远的银河系。数学可以说是改变了我们看待宇宙的方式。 在本书中,我希望运用少量数学公式提供一点数学品位,而鼓励读者发挥想象力。对大多数读者而言,这本书所谈论的应该不只是能满足好奇心却缺乏实用价值的单元,根据美国教育部实际调查的结果显示,能够顺利完成高中数学课程的学生升上大学后不论选读哪一个专业,都能够展现出比较优秀的学习能力。 数学的实用性让我们可以建造宇宙飞船,探索所处宇宙的几何结构。数字也可能是我们跟有智能的外星生物间所采用的一种沟通手段 。有些物理学家认为掌握更高空间维度和拓朴学(topology ,探索形状与彼此间相互关系的一门学问),或许有一天当现在这个宇宙处于在极热或极冷的末日之际 ,我们就能逃出,在不同的时空环境下安身立命 。 数学史上不乏许多人同步有重大发现的例子 ,就以这本书里面的莫比乌斯带(The Mobius Strip)为例 。德国数学家莫比乌斯(August Mobius)和当时另一位德国数学家利斯廷(Johann Benedict Listing ) 同时在公元 1858 年各自发现莫比乌斯带 (一个只有单面,神奇的扭曲物体)。这种同步发现的现象就跟英国博学多闻的牛顿 (Isaac Newton )与德国数学家莱布尼兹 (Gottfried Wilhelm Leibniz )各自同时发现微积分的例子相似 。这些例子让我不禁怀疑科学领域为何经常有不同人,在相同时间,独立发现同一件事情的情况?其他例子还包括英国博物学家达尔文(Charles Darwin )和华莱士(Alfred Wallace )都在相同时间各别提出演化论的观点,匈牙利数学家鲍耶 (János Bolyai )和俄罗斯数学家罗巴切夫斯基(Nikolai Lobachevsky )似乎也是在同一时间各别提出双曲几何的想法 。 有可能解释同步重大发现的理由,是因为人类在那些时间点对于即将诞生的发现 ,已经累积足够的知识,这些想法自然也就瓜熟蒂落地被提出来;可能两位科学家都受到当代其他研究人员同一篇先导研究论文的影响 。另一种带有神秘色彩的解释,会从较深层的观点说明这种巧合。奥地利生物学家卡梅纳(Paul Kammerer )曾表示:“或许我们可以说,尽管打散 、重组的过程在现实世界繁华的表面下与宇宙无垠的千变万化中不断重复发生,但是物以类聚的现象也会同时在这些过程中产生”;卡梅纳把现实世界的重大事件比喻成海洋波涛的顶端,彼此间看起来各自孤立,毫无瓜葛,不过根据他充满争议性的理论,我们其实只看到上层的波浪,却没注意到海面下可能存在某种同步机制,诡谲地把世上各种重大事件串在一起,才显现出这种一波又一波的风潮。 易法拉(Georges Ifrah)在 《数目溯源》 (The Universal History of Numbers)一书中谈论马雅数学时,顺便论及了这种同步情况 : 我们因此又再一次地见证到,散居在广大时空环境的下互不认识的人……也会有非常类 似甚至是一模一样想法。……有些例子的解释;是因为他们接触了另一群不一样的人并受到 对方的影响,……真正的有效解释是因为前面提过的深层文化融合:智人(Homo sapiens)这种生物的智力具有共通性,把世界各个角落统整串连的潜力非常可观。 古代的希腊人深深受到数目字的吸引。在这个不停变动世界的艰困年代,会不会只有数目字才是唯yi恒常不变的?对于源自一门古希腊学派、毕达哥拉斯理念的追随者而言,数目字是具体不变、和缓永恒的—比所有朋友更值得信赖,却不像阿波罗或宙斯般让人无法亲近。 本书中有很多条目都跟整数有关 ,聪颖的数学家艾狄胥(Paul Erdos)醉心于数论——有关于整数课题—的研究,他经常能轻易使用整数提出问题,尽管问题的陈述很简单,但是每一题却都是出了名的难解。艾狄胥认为如果有任何数学问题提出后经过一个世纪依然无解的话,那一定是个跟数论有关的问题。 有很多宇宙万物可以用整数表达之,譬如用整数描述菊花花瓣构成的方式、兔子的繁衍、行星的轨道、音乐的合弦,以及周期表元素间的关系。德国代数学家暨数论大师克罗内克(Leopold Kronecker)曾经说过 :“只有整数来自于上帝 ,其他都是人造的 。”这句话也暗示整数是一切数学的主要根源 。 《生物学之书》我们尚无文字的祖先开始清楚意识到生命与非生命物体间的差别时,无疑便是生物学历史的第一页被“写下”的时候。为竞赛及收集食物而猎杀时,他们在当地环境中遇见各种生物体,便渐渐认识到这些生物间的相同与不同之处—至少在肤浅的层面上认识到了。在用动物准备饭食的过程中,它们的内部结构被展露出来,但是我们没有什么理由认为这些动物的不同之处能激发聪明猎人们的好奇心。在先人们的生活中,超自然力量重要得多,这种力量使他们能够生存,并有好运和后代作为奖励,同时隐藏食物来源并传播疾病作为惩罚;而他们指望能通过人祭和畜祭来影响这种力量的决定。大约12 000 年前,人类才开始种植植物以得到食物,驯养动物—尤其是狗—以得到它们的辅助和陪伴,从而更好地掌控自己的生存环境。zui早的生物学学徒是医疗者,他们被称为巫医、药师/ 女药师,又或是萨满,等等,他们是应对疾病的专家。他们的“治疗”结合了草药、对超自然力量的祝祷和祈求,以及自己长年的治疗经验—其中并不包括系统性的学习。亚里士多德(公元前384—前322年)是zui早且zui伟大的生物学者之一,他系统性地考察动植物和它们的特征;在一丝不苟的观察、推论和解读的基础上为它们分类,并不采用超自然力的解释;他还创作了至少四本书来分享这方面的知识。 到了17 世纪后期,列文虎克(Leeuwenhoek)发现了一个前人未知的微观世界,居住于其中的生命既不是植物也不是动物。他接受的训练是如何做一个麻布商人,却自学成为了透镜研磨的业余爱好者,而他写给各个欧洲科学学会的信件用的都是母语荷兰语。有了显微镜,施耐德(Schneider)和施万 (Schwann)才能在19 世纪30 年代确定细胞为生物—包括动植物在内的所有生物—的结构和功能的基本单位,就如原子是化学基本单位一样。 在19 世纪之前,对生物体的研究—之后这个专业被称为自然史—主要注重于动植物的差异与分类,以及动物的解剖和生理机能。这些自然学家更倾向于采用观察法,而实验研究。到了19 世纪,这种状况戏剧性地改变了,对生物的系统研究和对有机体功能的描述爆发性地发展起来。“自然科学”被新名词“生物学”取代。在对生物有机体化学反应的研究中,克洛德· 贝尔纳(Claude Bernard)等生物化学先驱运用了有机化学的发展新成果;这些研究一直延续到今天,渐趋成熟。 |
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