科學大師傳記精選·天纔的拓荒者：馮·諾伊曼傳 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　約翰·馮·諾伊曼（JohnvonNeumann，1903—1957）是20世紀在現代計算機、博弈論和核武器等諸多領域內有傑齣建樹的最偉大的科學全纔之一，被稱為“計算機之父”和“博弈論之父”。這位匈牙利齣生的美籍科學傢在短暫的一生中留給世人的兩大發明一一計算機和博弈論，深刻地改變瞭世界，改變瞭人類的生活、工作乃至思維方式，極大地促進瞭社會的進步和文明的發展。
　　作為20世紀最重要的數學傢之一，馮·諾伊曼在純數學和應用數學方麵都有傑齣的貢獻。他的理論為量子力學打下瞭數學基礎，開創瞭馮．諾伊曼代數。
　　他還創立瞭博弈論這一現代數學的重要分支，於1944年發錶瞭奠基性的重要著作《博弈論與經濟行為》（TheTheoryofGamesandEconomicBehavior）。在第二次世界大戰期間，他參與瞭原子彈的研製，對世界上一颱計算機ENIAC的設計提齣瞭重要建議，還親自督造瞭一颱計算機。在生命的最後幾年，馮·諾伊曼研究瞭自動機理論，留下瞭對人腦和計算機係統進行精準分析的著作《計算機與人腦》（TheComputerandtheBrain）。此外，諾曼·麥剋雷著的《科學大師傳記精選·天纔的拓荒者：馮·諾伊曼傳》還展現瞭第二次世界大戰之後、冷戰初期國際政治舞颱上由核武器引發的矛盾和衝突，並闡述瞭馮·諾伊曼對此的態度。
　　《科學大師傳記精選·天纔的拓荒者：馮·諾伊曼傳》根據豐富的資料，通過對馮·諾伊曼的科學工作、政治態度和生活經曆的全麵考察，以廣闊的視角，給我們展示瞭一個生動而充滿魅力的科學天纔的形象。

作者簡介

　　諾曼·麥剋雷，1923年生，1942～1945年為英國皇傢空軍導航員，1945年進入劍橋大學學習，1947年獲經濟學一等榮譽學位，1947～1949年在劍橋大學從事經濟學研究及教學工作，1949年加盟《經濟學傢》（TheEconomist）雜誌社。他利用業餘時間齣版瞭8本著作並擔任一些顧問工作，在五大洲均開設過講座，曾為許多雜誌撰稿，1989年退休。在美國齣版的書籍有《神經質的萬億富翁》（TheNeuroticTriIlion—aire）、《美國的第三個世紀》（America’SThirdCentury）、《2025年度報告：1975～2025之未來史》（The2025Report：AFutureHistoryof1975～2025）。與哈剋特（JohnHackett）將軍閤著的有關第三次世界大戰的兩本著作全球銷量超過300萬冊。1989年他被英國女王授予英國CBE榮譽勛章。

目錄

中文版序
前言
第一章 世界需要更多的馮·諾伊曼
第二章 布達佩斯優越的學前時光（1903——1914年）
第三章 在路德教會中學（1914——1921年）
第四章 初露鋒芒的本科生（1921——1926年）
第五章 從嚴謹到放鬆（公元前500——1931年）
第六章 量子躍遷（1926——1932年）
第七章 動蕩年代，結婚，移民（1927——1931年）
第八章 普林斯頓的蕭條歲月（1931——1937年）
第九章 計算爆炸裝置（1937——1943年）
第十章 從洛斯阿拉莫斯到“三一”試驗（1943——1945年）
第十一章 在經濟學領域
第十二章 費城的計算機（1944——1946年）
第十三章 來自普林斯頓的計算機（1946——1952年）
第十四章 隨後是氫彈
第十五章 驚人的影響（1950——1956年）
緻謝
許可緻謝
注釋
參考文獻

精彩書摘

　　1903年12月28日，諾伊曼·亞諾什（NeumannJanos）齣生於他的祖國一一匈牙利一一的首都布達佩斯。1957年2月8日因患癌癥英年早逝於他的第二故鄉一一美國華盛頓，這時他已更名為約翰·馮·諾伊曼（johnvon：Neumann）。在美國，他的朋友和熟人總是叫他約翰尼（Johnny）；在匈牙利，人們叫他揚奇（jancsi）；在這本書裏，我們稱他為約翰尼。正是因為他所具有的那種不事張揚的品質纔改變瞭人類的生活，盡管大多數人對他聞所未聞；但是，讓這個世界變得更富裕的最廉價方式就是擁有更多的約翰尼。
　　約翰尼是一個神童，一個天纔學生，在他短暫的53年的人生中，他一天比一天更為睿智。作為20世紀20年代純數學傢中最引人注目的年輕的革新者，約翰尼一舉在理論物理學有所建樹，爾後，又在應用物理學、決策論、氣象學、生物學、經濟學和戰爭威懾論等方麵取得不俗的成績，最後成為現代數字計算機的開山鼻祖及計算機早期應用中最具遠見卓識的人。他的所有這些成就，幾乎都是在他主要從事其他方麵工作時取得的。
　　在人類曆史上，每一個世紀，總有那麼少數幾個人，他們孤軍奮戰解決一些難題，在黑闆上寫幾個公式就改變瞭世界。約翰尼是20世紀或許也可以說是有史以來最有影響力的數學傢之一，正是因為他們完成的運算，我們現在纔可以快速完成許多如此異乎尋常的事情。
　　如果這世上沒有約翰尼，美國的核、熱核以及導彈威懾的發展可能都會相當遲緩，而這種遲緩可能是緻命的。沒有他，計算機革命可能還達不到目前的水準，更不用說在這一水準之上的進一步發展瞭。在約翰尼生命的最後10年，他以異常清醒的頭腦服務於杜魯門（Truman）政府和艾森豪威爾（Eisenhower）政府。
　　在幸運的20世紀90年代，這個世界正安然逃離1945—1953年的核武器裝備的瘋狂魔爪。在關鍵階段，約翰尼所扮演的角色是成功的，他是強硬派，因而一開始便遭人謾罵。他幫助那些看齣有必要阻止斯大林（Stalin）核裝備的人重新樹立瞭信心。當彆的強硬派隻會情緒化地大喊大叫時，約翰尼說起那些令人震驚的事卻頭頭是道，甚至妙語連珠。一些世界頂級的教授認為，主張威懾斯大林的人是高傲自大、極端保守的種族滅絕者，是知識界的勢利小人。這樣的成見令鷹派寒心不已。銀行傢齣身的斯特勞斯（LewisStrauss）上將便是鷹派成員之一，他們因發現約翰尼是他們堅定主張的理性支持者而倍感鼓舞。
　　斯特勞斯迴憶道，在約翰尼臨終之前的沃爾特．裏德醫院（WalterReedHospital），“國防部長、國防部副部長、陸海空三軍司令以及所有軍界要員圍聚在他的病榻前，聆聽他最後的建議和非凡的洞見”。斯特勞斯上將寫道，這位核心人物是年輕的數學傢，從匈牙利移民來美國的時間並不長。“這是我見過的最富戲劇性的場景，也是對智者的最感人的緻敬。”約翰尼如何獲得如此的影響力？一位睿智的人作齣瞭最簡潔、而且或許是最中肯的評價。那是約翰尼去世10年之後，諾貝爾奬獲得者維格納（Eugenewigner）迴到故鄉布達佩斯，一名記者在采訪他時問道，20世紀50年代早中期美國的科學和核政策真的主要是由匈牙利人諾伊曼。揚奇製定的嗎？維格納以他一貫簡潔的風格迴答道：“也不盡然。可是一旦馮·諾伊曼博士分析瞭一個問題，該怎麼辦就一清二楚瞭。
　　”早在1925年，在危機四伏的德國（此後不到10年，德意誌變得喪心病狂），年輕的數學天纔約翰尼正投身於這個世紀最偉大、最驚心動魄的科學突破一一量子力學（這一理論成為現代技術的基礎，包括電子革命，令人遺憾的是它也促成瞭原子彈的製造）的誕生。一位物理學傢在約翰尼逝世時說：“對於量子力學來說，在1925年發現後的頭幾年能引起馮·諾伊曼這樣的數學天纔的興趣，確實是一件幸事。其結果是，該理論的數學框架得以發展，其全新的解釋規則的形式在兩年間（1927—1929年）由一個人分析完成。”這一判斷過於樂觀（參見第六章）。1927年，約翰尼最初有益的參與是需要一點處世技巧的，畢竟當時他纔23歲，還是一個東歐猶太人。當時，德國的學術界等級森嚴；數學傢和物理學傢在各自的研究領域贏得瞭一些掌聲，卻彼此相輕。約翰尼秉性仁厚、思路清晰、令人信服（他幾乎一生如此），因此受到數學領域以外的大多數學者的敬仰。也正因為如此，他得以在1941一1945年參與美國第二次世界大戰期間原子彈斜衝擊波和爆聚透鏡研究，1945—1955年他又因為第三次世界大戰的威脅推動瞭計算機和火箭研究。天遂人願，這樣一位深受頂級物理學傢、軍界和政界人士尊敬的數學傢，這樣一個能夠迅速形成清晰思路的人，在1930年後移居當時數學還不甚發達的美國。
　　令人驚異的是，早在1926—1929年，約翰尼就在專業領域和社會上取得瞭成功。盡管在那幾年，早熟的他放浪不羈，常常齣入魏瑪時期柏林的低俗夜總會，甚至再一次心有旁騖。在20世紀20年代，約翰尼想成為最傑齣的數理邏輯學傢，建立一套（又好又簡潔的）現代版無限維數學公理，數學公理曾使古希臘數學傢及其他數學傢的數學思想在此後2300年內保持似乎完全的嚴密性。所謂“嚴密”是說，一個數學計算結果必然毋庸置疑地源自另外一個計算結果，使數學傢得以遵循一個明確思路，從而確立瞭數學是一切理性思維的基礎。當還在德國時，年輕的約翰尼就曾立誌要讓數學重新引領智慧發展，而不僅僅是另類旁支。他立誌要通過公理化，解決現代數學（集閤論）中疑似自相矛盾的地方。
　　……

前言/序言

　　欣聞上海科技教育齣版社正在推齣拙作一一數學天纔約翰·馮·諾伊曼（JohnvonNeumann）傳記的中文版。他的故事絕對會吸引中國讀者。在過去的30年裏，中國在經濟以及其他方麵取得瞭令世人震驚的成就，辭世已久的約翰尼（Johnny，馮·諾伊曼的昵稱）若目睹也會萬分興奮。
　　1903年12月末，約翰尼齣生於正值迅速發展時期的祖國匈牙利；1957年2月上旬在他的第二故鄉美國逝世，年僅53歲。在短暫的一生中，約翰尼改善瞭世人的未來，其成就超越瞭20世紀甚至21世紀的其他任何數學傢。他是構想和著手建造現代計算機的6位先驅中最傑齣的一位。在受雇於羅斯福總統的戰時政府期間，他參與研究的第一颱計算機用於提高炮擊精確度。
　　在1945年夏天之後的和平時期，約翰尼認為有必要分析並齣版其任職政府雇員期間所瞭解的有關計算機的所有知識，並詳細寫齣瞭他在普林斯頓大學建造的特殊新型計算機的構造與問題。約翰尼的目的就是幫助計算機開拓者與盡可能快地搶先生産實用而賺錢的商用計算機的其他計算機公司相抗衡；另外兩位計算機先驅卻想方設法搶注個人專利，不讓他人抄襲自己以及約翰尼在任職期間獲得的知識。幸運的是，當時商用計算機的發展速度非常快，以緻這些具有潛在禁錮性的專利基本上沒有真正發揮作用。
　　到瞭20世紀40年代末，作為一名英國記者，我曾撰寫瞭幾篇文章稱贊約翰尼的計算機實驗，鄭重其事的研究則是40年後的事瞭。20世紀50年代初，美國國際商用機器公司（IBM）正在生産當時最為成功的商用計算機。1957年約翰尼去世後，該公司撥款給斯隆（AlfredP.Sloan）基金會，資助撰寫一部傳記以紀念這位具有公眾精神的、IBM公司最有價值産品的真正發明者。斯隆委托一些傑齣的作傢記述約翰尼發明的計算機背後的高深的數學原理，但他們所寫的大量的復雜的數學方程令齣版商覺得沒什麼齣版價值。1989年，65歲的我以一傢報紙的副主編的身份退休。斯隆突然問我，是否可以在1991年年底前趕齣一部約翰尼的傳記並獲得齣版商認可。斯隆或許擔心1991年之後，IBM的撥款可能會斷流，因為當時IBM正在被一些規模更小、更為革新的計算機公司超越。
　　1989年，我所擁有的優勢是約翰尼的許多密友甚至親人尚在人世。其中包括他性格活潑的第一任妻子，他們唯一的女兒一一一位傑齣的經濟學教授，約翰尼的胞兄，還有校友以及他後期輝煌歲月中的資深同仁。
　　一些上瞭年紀的受訪者談到，在20世紀20年代初，青少年時期的約翰尼有時會堅稱，最聰明能乾的人往往不是猶太人（當時他信仰猶太教）就是中國人。20世紀30年代末，在普林斯頓高等研究院，約翰尼與截然不同的猶太同伴愛因斯坦（AlbertEinstein）共事過。他們兩人都在納粹德國時期逃離大學教職。約翰尼在自由的美國碩果纍纍，而有理由說愛因斯坦錶現平平。
　　約翰尼在經濟學方麵還取得瞭兩項重要的成就。
　　第一項是厚達650頁的巨著《博弈論與經濟行為》（TheTheoryofGamesandEconomicBe-havior），另一項是戰前研製的一個經濟發展狀況的數學微型模型。這個模型很復雜，西方政客無法理解，但是本書第十一章提及的諸多傑齣的戰後經濟學傢對之非常熱心；第十一章還記述瞭博弈論帶來的成果與難題。
　　如果這部傳記能夠促使一些中國數學傢再次關注約翰尼的模型，那將十分令人欣慰；或許他們還會因此找到一些新的方法，解釋如今中國取得的令人矚目的經濟成就。
　　如果約翰尼還健在的話，或許他會建議現今的中國加快市場經濟建設的步伐。首先，中國很有可能正在這樣做；其次，約翰尼也曾希望羅斯福和杜魯門政府也加快邁嚮同樣目標的步伐。但直到1952年，共和黨人一一因而思想上可能傾嚮更加自由的市場經濟一一艾森豪威爾當選總統，約翰尼纔成為和平時期美國政府的顧問。
　　約翰尼擔任的職位是核威懾顧問。1943—1945年，約翰尼基本上是在發明計算機和撰寫《博弈論與經濟行為》的同時，承擔著第三項在洛斯阿拉莫斯的工作。他在那裏參與的棱鏡的研製工作使第二顆原子彈一一長崎原子彈一一得以成功。對於約翰尼的專業知識來說，這似乎是一個奇特的領域；但第一顆原子彈一一廣島原子彈一一是用好不容易提煉齣來的鈈草草拼湊齣來的，再組裝齣一顆原子彈估計要用上幾乎一年的時間。
　　一位日本物理學傢瞭解這一點。他撰寫瞭一篇長篇數學報告嚮日本的最高統帥解釋道，日本無需擔心第二顆原子彈很快會投下。這份報告在長崎遭受原子彈轟炸的第二天上午送交到統帥手中，它幫助裕仁天皇取得多數將軍對立即投降的理性政策的同意。曾妄想戰鬥到“一億日本人殉國”的少數持異議者如今也隻好默認新的政策，其中一些人體麵地自殺瞭。
　　1945年，21歲的我是英國皇傢空軍的領航員。我的一些空勤同事已然駐紮到太平洋，他們覺得很有可能是長崎原子彈挽救瞭他們的生命。今天，遠東的居民應該也不願意1945年後再耗上兩年纔嚮日本本土投放第二顆原子彈，那樣的話，將會有近“一億人殉國”。20世紀50年代，一些人（據說包括赫魯曉夫）問過艾森豪威爾，用核武器摧毀中國是否可行。艾森豪威爾斷然否定。據總統的一位助手迴憶，約翰尼在備忘錄裏這樣寫道：“中國幅員遼闊，不能用氫彈摧毀；如果我們投放足夠的氫彈以消滅所有中國人，也將令地球無法居住。”一個更為積極的問題是，中國學者是否可以參與進來，以推進約翰尼期待已久的計算機革命。其中之一是發明新的數學語言。約翰尼在他私人文件中反復提及的一個關鍵想法是，“像希臘語、梵語或漢語這樣的語言分彆是更適閤邏輯、工程和詩歌的偶然的錶達形式”。他寫道：“因此有理由假定，當我們談論數學時，我們是在使用一種創造齣來的、比其他語言更利於錶達的第二語言。”約翰尼認為，他的現代數學以微積分為基礎，對物理學用途極大。他相信，其他學科可能需要新形式的數學語言，且他的計算機將為此作齣貢獻。
　　約翰尼很早就認為：“當我們能夠將量子理論中的實用性方程與物理學中的其他一些理論相結閤時，化學中‘相當大的部分’就可以從實驗室領域轉移到數學領域。”他希望，這也可以應用到生物學；可惜的是，此方麵至今還沒有取得實質性的進展。
　　我擔心，約翰尼的氣象學觀點會引起環保主義者以及對天氣變化持悲觀態度的人的恐懼。約翰尼在1946年對一場正逼近佛羅裏達州的颶風感到厭煩。他寫道：“一場颶風攜帶著巨大的潛能，它們運行在一個相當脆弱而又行動遲緩的體係之上，這個體係叫做天氣。”“一個規模小於廣島的原子爆炸就可以讓這種天氣撤迴大洋中部，而不會在佛羅裏達州這些寶貴的房屋上肆虐。”約翰尼很早就瞭解到全球變暖的可能性，但他並不認為那使人惶恐，反而視為機遇。他希望數學傢們著手把兩極的冰帽塗上不同的顔色。約翰尼寫道，問題是，“和普通土壤相比，冰既可以反射大量太陽能也可以輻射大量地能”。“在冰的錶麵或冰麵上的大氣中科學地塗上薄薄的彩色物質層，就能阻止反射與輻射過程，從而理想地改變當地氣候。”約翰尼並沒有明說，數學傢們應當將冰天雪地的冰島變成氣候宜人的夏威夷；但看起來他並沒有感到憂心忡忡，而是對此興緻盎然。中國讀者是贊同約翰尼這種無拘無束的天氣理論，還是對此有截然不同的觀點呢？諾曼·麥剋雷於2008年9月10日
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