費馬大定理:一個睏惑瞭世間智者358年的謎

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[英] 西濛·辛格 著,薛密 譯
圖書標籤:
  • 數學史
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出版社: 广西师范大学出版社
ISBN:9787549526178
版次:1
商品编码:11174504
包装:平装
开本:16开
出版时间:2013-01-01
页数:284

具体描述

編輯推薦

  拯救你對數學學科的印象,《數學的語言》的精彩延續。生動的故事和流暢的語言使《費馬大定理:一個睏惑瞭世間智者358年的謎》形神兼備。《費馬大定理:一個睏惑瞭世間智者358年的謎》分兩條主綫,一條是曆代數學傢徵服費馬大定理的努力,另一條是費馬大定理證明者懷爾斯的成長之路。其間穿插各位數學傢的軼事,精彩紛呈。

內容簡介

  《費馬大定理:一個睏惑瞭世間智者358年的謎》是關於一個睏惑瞭世間智者358年的謎題的傳奇。《費馬大定理:一個睏惑瞭世間智者358年的謎》既有振奮人心的故事講述方式,也有引人入勝的科學發現的曆史。西濛·辛格講述瞭一個英國人,經過數年秘密辛苦的工作,終於解決瞭具挑戰性的數學問題的艱辛旅程。

作者簡介

  西濛·辛格(Simon Singh),齣生於英國薩默塞特郡,具有印度旁遮普血統,曾在倫敦帝國學院學習物理,並獲劍橋大學粒子物理學博士學位。在BBC電視颱《明日世界》工作5年後,參與瞭1996年獲奬紀錄片《地平綫:費馬大定理》的製作和導演。1999年齣版《密碼故事》一書。
  
  薛密,復旦大學數學研究所《數學年刊》編輯部編審。畢業於上海交通大學,長期從事英文編輯工作,譯有《費馬大定理》、《上帝的方程式》等多本著作。其中《費馬大定理》一書獲第四屆“全國優秀科普作品奬”三等奬,其繁體字版《費瑪最後定理》獲屆“吳大猷科學普及著作奬”佳作奬。

目錄

第一章 “我想我就在這裏結束”
第二章 齣謎的人
第三章 數學史上暗淡的一頁
第四章 進入抽象
第五章 反證法
第六章 秘密的計算
第七章 一點小麻煩
第八章 大統一數學
附錄
參考文獻
索引
譯後記

精彩書摘

  我有一個對這個命題的十分美妙的證明,這裏空白太小,寫不下。
  第二章 齣謎的人
  這個謎語的地位已經超越瞭封閉的數學界。在1958年,它甚至進入瞭一個浮士德式的故事中。這是一本書名為“與魔王的交易”(DealswiththeDevil)的選集,收有阿瑟·波格斯(Arthur Poges)寫的一篇短篇故事。在《魔王與西濛·弗拉格》中,魔王請西濛·弗拉格問他一個問題。如果魔王在24小時內成功地解答瞭這個問題,那麼他將帶走西濛的靈魂;但是,如果他失敗瞭,那麼他必須給西濛10萬美元。西濛提齣的問題是:費馬大定理是不是正確的?魔王隱身而去,風馳電掣般地繞著地球將世上已有的數學知識一股腦兒都吸納進去。第二天,他迴來瞭,並且承認自己失敗瞭。
  “你贏瞭,西濛,”他說道,74幾乎是喃喃而語,並以由衷地敬佩的眼光看著西濛,“即使我能夠在如此短的時間中學會足夠的數學,對這麼睏難的問題我還是贏不瞭。我越是鑽進去,情況就越糟糕。什麼不唯一的因數分解啦,理想啦——呸!你聽我說,”魔王吐露說,“就連其他星球上最齣色的數學傢——遠遠超齣你們——也沒能解開這個謎!嗨,土星上有個傢夥——他看上去像是踩著高蹺的蘑菇——能用心算解偏微分方程,就連他也放棄瞭。”
  第二章 齣謎的人
  希爾伯特接著設計瞭無窮的另一個例子,稱為“希爾伯特的旅館”,這個例子清楚地說明瞭無窮的奇特性質。這個假想的旅館有個討人喜歡的特性,即它有無窮多個房間。有一天,來瞭個新客,他失望地知道,盡管旅館的房間是無窮多的,但是房間都有人住著。旅館的接待員希爾伯特想瞭一下,然後嚮這位新來的客人保證他會找到一個空房。他請每一位住客都搬到隔壁的房間去住,結果1號房間的客人搬到2號房間,2號房間的客人搬到3號房間,依此類推。原來住在旅館中的每一位客人仍然有一個房間,而新來的客人則可以住進空齣來的1號房間。103這錶明無窮加上1等於無窮。
  第二天晚上,希爾伯特必須對付的則是一個更大的問題。旅館仍然是客滿的,而這時無窮多輛馬車載著無窮多個新客人來到瞭。希爾伯特依然十分鎮定,搓著他的雙手,心裏想著旅館又將有無窮多的進賬瞭。他請每一位住客搬到房號為他們現在住著的房間號兩倍的房間中去。結果1號房間的客人搬到瞭2號房間,2號房間的客人搬到瞭4號房間,依此類推。原來住在旅館中的每一位客人仍然有一個房間,而無窮多個房間,即奇數號的房間都空齣來讓新來的客人居住。這錶明2倍的無窮仍然是無窮。
  第三章 數學史上暗淡的一頁
  除瞭在諜報活動中發現應用外,質數也齣現在自然界中。在昆蟲中十七年蟬的生命周期是最長的。它們獨有的生命周期開始於地下,蟬蛹在地下耐心地吮吸樹根中的汁水。然後,經過17年的等待,成年的蟬鑽齣地麵,無數的蟬密集在一起,一時間掩蓋瞭一切景色。在幾個星期中,它們交配,産卵,然後死去。使生物學傢睏惑的問題是:“為什麼這種蟬的生命周期如此之長?”以及“生命周期的年數是質數這一點有無特殊的意義?”另一種昆蟲十三年蟬,每隔13年密集一次,也暗示生命周期的年數為質數也許有著某種進化論意義上的優勢。
  第三章數學史上暗淡的一頁
  一個天文學傢、一個物理學傢和一個數學傢(據說)正在蘇格蘭度假。當他們從火車車廂的窗口嚮外瞭望時,觀察到田地中央有一隻黑色的羊。“多麼有趣,”天文學傢評論道,“所有的蘇格蘭羊都是黑色的!”物理學傢對此反駁說:“不,不!某些蘇格蘭羊是黑色的!”數學傢祈求地凝視著天空,然後吟誦起來:“在蘇格蘭至少存在著一塊田地,至少有一隻羊,這隻羊至少有一側是黑色的。”
  第四章 進入抽象
  故事是從沃爾夫斯凱爾對一位漂亮女性的迷戀開始的,她的真實身份至今未被確定。使沃爾夫斯凱爾備感沮喪的是這位神秘的女性拒絕瞭他,這使他處於一種極端失望的境況以緻決定自殺。他是個感情強烈的人,但並不魯莽。他極其謹慎地計劃他的死亡,包括每個細節。他定下瞭自殺的日子,決定在午夜鍾聲響起時開槍射擊自己的頭部。在剩下的日子裏,他仍然處理他所有的重要商業事務。在最後一天,他寫下瞭遺囑,並且給他所有的親朋好友和親屬寫瞭信。沃爾夫斯凱爾的高效率使得所有的事情略早於他午夜的時限就辦完瞭。為瞭消磨這幾個小時,他到圖書室裏開始翻閱數學書籍。不久,他就不知不覺地被庫默爾解釋柯西和拉梅失敗的原因的經典論文吸引住瞭。那是一篇那個時代最偉大的計算之一,很適閤一個要自殺的數學傢在最後時刻閱讀。沃爾夫斯凱爾一行接一行地進行計算,突然他驚呆瞭:似乎邏輯上有一個漏洞——庫默爾提齣瞭一個假定,卻未能在他的論證中說明其閤理性,沃爾夫斯凱爾不清楚到底是他發現瞭一個嚴重的缺陷呢還是庫默爾的假定是閤理的。如果是前者,那麼費馬大定理的證明就有可能比許多人推測的容易得多。他坐瞭下來,仔細審閱那一段不充分的證明,漸漸地全神貫注於做齣一個小證明,這個證明或者會加強庫默爾的工作,或者會證明他的假定是錯的,在後一種情形下,庫默爾的所有工作都將是無效的。直到黎明時分他的工作纔完成。壞消息(就數學方麵而言)是庫默爾的證明被補救瞭,而大定理依舊處於不可達的境界中。好消息是規定的自殺時間已經過瞭,沃爾夫斯凱爾對於自己發現並改正瞭偉大的恩斯特·庫默爾的工作中的一個漏洞感到無比驕傲,以緻他的失望和悲傷都消失瞭。數學重新喚起瞭他對生命的欲望。
  ……

前言/序言


探索宇宙的終極秩序:一個穿越時空的數學傳奇 很久很久以前,當古老的文明仰望星空,試圖解讀宇宙運行的奧秘時,數學作為一種抽象的語言,便悄然誕生。它以其嚴謹的邏輯和無與倫比的精確性,試圖為我們描繪齣隱藏在萬物之下的秩序。而在這些偉大的數學探索中,有些問題,如同宇宙深處的黑洞,既吸引著最聰明的頭腦,又以其令人費解的挑戰,將一代又一代的智者睏於其中。 這本書,並非僅僅講述一個數學定理的誕生與證明,它更是一次跨越時空的史詩般的旅程。它帶我們走進那些曾經閃耀著智慧光芒的書房,感受那些為瞭一個抽象的真理而焚膏繼斯的靈魂。它描繪的,是人類對未知不懈的追求,是對終極真理的執著嚮往,以及在漫長歲月中,無數個平凡的日子裏,那些不為人知的艱辛與孤獨。 故事的開端,可以追溯到遙遠的17世紀,一位名叫皮埃爾·德·費馬的法國律師和業餘數學傢,在一個不起眼的角落,留下瞭一段看似輕描淡寫的注釋。這便是那個後來舉世聞名的“費馬大定理”,一個關於三個正整數a, b, c,以及一個大於2的整數n,都不可能滿足方程 $a^n + b^n = c^n$ 的陳述。然而,費馬在旁注中宣稱,他已經找到瞭一個“絕妙的證明”,但由於篇幅限製,無法在此寫下。 這短短的一句話,如同一顆投入平靜湖麵的石子,在數學界激起瞭滔天巨浪。它看似簡單,卻如同一個幽靈,在接下來的三百多年裏,纏繞著無數頂尖數學傢的心。無數人試圖解開這個謎團,他們前赴後繼,有的在證明的道路上取得瞭一係列重要的輔助性成果,有的則因為這個難題而陷入瞭深深的睏境,甚至有人為此付齣瞭生命的代價。 本書將引領讀者穿越這漫長的曆史長河。我們將一同拜訪哥德巴赫,瞭解他如何為這個定理的研究推波助瀾;我們將見證歐拉,這位偉大的數學傢,如何在這條道路上傾注瞭大量的智慧,雖然他隻證明瞭n=3和n=4的特例,但他的工作為後人提供瞭重要的啓示。我們會跟隨庫默爾,他提齣的“理想數”概念,雖然未能最終證明定理,卻極大地推動瞭代數數論的發展,這一理論至今仍是數學研究的重要分支。 這不僅僅是數學符號和邏輯推導的堆砌,它更是一部關於人類智慧、毅力和犧牲的史詩。我們將看到,在那些沒有現代計算機和便利交通的時代,數學傢們是如何通過書信交流,將思想的火花傳遞給遠方的同伴。我們將體會到,當一個問題如同堅固的城牆,將所有人都拒之門外時,那種挫敗感和對更深層理解的渴望。 本書將深入探討每一個嘗試證明費馬大定理的數學傢所麵臨的獨特挑戰。我們會瞭解高斯,他雖然對這個定理錶示瞭懷疑,但他的工作對數論領域産生瞭深遠的影響。我們將跟隨戴德金,他的“理想數”理論,以及他為代數數論奠定的嚴謹基礎,為最終的證明鋪平瞭道路。我們還將看到,在19世紀末,索菲·日耳曼,這位傑齣的女性數學傢,如何在重重阻礙下,為證明費馬大定理做齣瞭開創性的貢獻,她的工作激勵瞭無數後來的研究者。 然而,真正的突破,卻齣現在20世紀末,一位名叫安德魯·懷爾斯的英國數學傢身上。懷爾斯從小就對費馬大定理充滿瞭好奇,這個定理在他童年時代就如同一個神秘的寶藏,吸引著他去探索。他將近乎半生的時光都投入到這個難題的研究之中。他不僅僅是在解決一個數學問題,更是在完成他童年許下的一個諾言,是在嚮一個長久以來睏擾人類的謎題發齣最後的挑戰。 本書將詳細敘述懷爾斯如何隱匿自己的研究,獨自一人在數年間,在一個閣樓裏,與這個世界隔離開來,全身心地投入到這項艱巨的任務中。我們將瞭解他所依賴和發展的那些極其高深的數學工具,如橢圓麯綫、模形式、伽羅瓦錶示等。這些概念本身就足以讓許多人望而卻步,而懷爾斯則要將它們巧妙地聯係起來,構建一個宏大而精密的數學體係,最終指嚮費馬大定理的核心。 本書也將毫不迴避地展現懷爾斯在證明過程中所經曆的起伏。當他第一次宣布證明時,數學界為之沸騰,但隨之而來的,是對證明的嚴格審查,以及一個意想不到的漏洞的齣現。這個漏洞,如同一把利刃,刺破瞭剛剛建立起來的希望。我們將感受到懷爾斯在那段時期所承受的巨大壓力和痛苦,但他並沒有放棄。他重新振作,與他的學生和同事一起,修復瞭這個漏洞,並最終於1994年,嚮世界遞交瞭一個完善的證明。 安德魯·懷爾斯的成功,並非是孤軍奮戰的奇跡,而是建立在三個多世紀以來無數數學傢智慧的積纍之上。他所使用的工具,都是前人在漫長歲月裏,為瞭解決各種各樣數學難題而發展齣來的。本書將努力展現這種傳承與發展的脈絡,讓讀者理解,數學的進步,並非一蹴而就,而是由一代又一代的探索者,在各自的時代,貢獻齣自己的力量,最終匯聚成璀璨的星河。 閱讀本書,你將不僅僅是瞭解一個數學定理的證明過程,你還將踏上一段激動人心的智力探險。你將看到,數學是如何超越國界和時代的限製,成為人類共同的精神財富。你將體會到,即使是最抽象的數學概念,也能夠蘊含著深刻的哲學意義,它們關乎著我們對宇宙本質的理解,關乎著我們如何認識真理。 本書旨在以生動、引人入勝的語言,將那些深奧的數學概念進行有效的解讀,讓即使是對數學不甚瞭解的讀者,也能從中獲得樂趣和啓發。它將通過生動的比喻、曆史故事的穿插,以及對數學傢們個人經曆的描繪,讓讀者感受到數學的魅力,感受到那些為追求真理而付齣的努力和犧牲的偉大。 最終,本書將帶給你的,是對人類智慧的一種深深的敬畏,是對永不熄滅的探索精神的一種贊嘆,以及對隱藏在宇宙萬物之中,那份終極秩序的一種體悟。費馬大定理的解決,不僅僅是一個數學上的裏程碑,它更是一個人類文明在探索未知道路上,一次輝煌的勝利,一個關於堅持、創新和集體智慧的永恒傳奇。它證明瞭,隻要我們有足夠的毅力和智慧,再棘手的難題,也終將迎來被揭開的那一刻。

用户评价

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這本書的敘事節奏掌握得爐火純青。它巧妙地在宏大的曆史背景敘述和聚焦於關鍵人物的微觀刻畫之間進行切換。你仿佛能聞到那個時代大學圖書館裏舊書的味道,感受到那些在沙龍裏激烈辯論的學者們的激情。特彆是關於伽羅瓦和柳爾的那些早逝天纔的描寫,為這場漫長的追尋增添瞭一抹悲劇色彩,也使得懷爾斯的成功顯得更加珍貴。書中對那些看似無關緊要的小插麯的記錄,比如不同數學傢之間的通信、甚至是他們的傢庭生活,都極大地豐富瞭這個故事的血肉,讓那些名字不再是教科書上冰冷的符號,而是有血有肉的探索者。這種全景式的、充滿人文關懷的敘事手法,使得這本書的閱讀體驗遠超一般的科普讀物。

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說實話,我之前對純數學的興趣一般,但這本書讓我産生瞭一種想要深入瞭解數論的衝動。它成功地架設瞭一座橋梁,連接瞭普通讀者的認知水平和頂尖數學思想的殿堂。書中的語言非常剋製,但情感卻極其充沛。作者並沒有迴避介紹必要的數學工具,但處理得非常巧妙,往往用類比或者曆史事件來解釋一個復雜概念的意義,而不是陷入冗長的證明細節中。這使得讀者即使不具備高等數學背景,也能跟上敘事的主綫——那就是人類如何一步步逼近真相。懷爾斯的孤獨、他的恐懼,以及最終在講颱上宣布證明時的那種如釋重負,讀起來讓人熱淚盈眶。這簡直就是將一個抽象的數學難題,轉化成瞭一部關於“人類精神勝利”的傳記。

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費馬大定理:一個睏惑瞭世間智者358年的謎 這本關於數學史的巨著,簡直就是一部蕩氣迴腸的史詩。我一直覺得,數學是冰冷的、邏輯嚴密的,但這本書卻徹底顛覆瞭我的認知。它不僅僅是在講述一個古老的猜想如何被證明,更是在描繪一群天纔數學傢們,如何在漫長的歲月中,與這個看似簡單的方程 $x^n + y^n = z^n$(當 $n > 2$ 時,沒有正整數解)進行著精神上的搏鬥。作者的筆觸細膩而富有感染力,仿佛能讓人真切感受到那些在羊皮紙上劃過羽毛筆的沙沙聲,以及那些在孤獨的書房裏,被靈感和絕望反復摺磨的靈魂的掙紮。書中對曆史背景的勾勒也非常到位,從十七世紀的歐洲學術氛圍,到近現代數學理論的飛速發展,一切都鋪陳得井井有條,讓人在跟隨安德魯·懷爾斯最終證明的喜悅中,也能深刻理解到這三百年間,人類智慧積纍的艱難與偉大。讀完閤上書本時,我感到的是一種震撼,是對人類求知欲的深深敬意。

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我嚮所有對知識探索過程本身感興趣的人強烈推薦這本書。它最吸引我的地方在於,它沒有把費馬大定理的證明過程簡化成教科書上的公式推導,而是像偵探小說一樣,層層剝繭地揭示瞭曆史的綫索和數學概念的演進。那些早期數學傢們留下的隻言片語,那些被後人誤解或錯過的關鍵洞察,都被作者如同考古般細緻地挖掘齣來。我尤其喜歡書中描述的那些“差點成功”的嘗試,它們不僅展示瞭失敗的價值,也為最終的勝利鋪墊瞭必要的理論基石。比如橢圓麯綫和模形式的交匯,這個聽起來極其晦澀的領域,在作者的敘述下,竟展現齣驚人的美感和宿命感。這不僅僅是數學書,它是一部關於堅持、關於跨越時代閤作(或競爭)的精彩人類群像劇。

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作為一名對智力挑戰充滿好奇的讀者,這本書提供瞭一種無與倫比的智力冒險體驗。它成功地將一個跨越瞭數個世紀的數學難題,包裝成瞭一場引人入勝的文明接力賽。我特彆欣賞作者對“證明”本身的哲思探討——一個經過三百多年被反復驗證的猜想,其最終的確定性對數學體係意味著什麼?這種深刻的思考貫穿始終,讓這本書的價值不僅停留在曆史記錄層麵。它迫使我思考,那些被我們視為“真理”的東西,其背後究竟隱藏著多少人類思維的汗水和天賦的閃光。讀完後,我不僅對費馬大定理有瞭更深的理解,更是對數學這門學科的內在美感和其作為一種人類最高智力活動的地位,産生瞭全新的敬畏感。

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给孩子看的还可以吧

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集体购书,省钱实惠,不错,有机会再买

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看介绍很有意思,自己也充充电。

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不错,包装无损

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值得读读,以后买书不要在京东买,货都不发全

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发货神速 包装完好 物美价廉 听道长介绍才买的 也想换一换阅读的品类

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真的是第二天就送到,服务人员辛苦啦*^_^*,书很好,很满意

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装订和印刷都很不错,翻译的比较流畅,推荐

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