無言的宇宙：隱藏在24個數學公式背後的故事 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

[美] 達納·麥肯齊 著

圖書標籤:

• 數學史
• 數學普及
• 科學史
• 宇宙學
• 物理學
• 公式故事
• 科普讀物
• 文化史
• 科學哲學
• 數學文化

店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 北京联合出版公司

ISBN：9787550244658

商品编码：29536880001

包装：平装

出版时间：2015-05-01

基本信息

書名：無言的宇宙：隱藏在24個數學公式背後的故事

定價：49.8元

作者：（美）達納·麥肯齊

齣版社：北京聯閤齣版公司

齣版日期：2015-05-01

ISBN：9787550244658

字數：17000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

◆《數學之美》之後，值得數學迷和文科生期待的數學科普書。

◆一本“數學史話”，一部關於數學公式的史詩性著作：從1 1=2，到愛因斯坦質能公式E=mc，看24個公式如何改變人類曆史進程。

◆用詩意文字講述公式之美，科普性、知識性和故事性結閤，100餘幅高清珍貴插圖，全彩印刷，讓神秘、抽象的公式“活起來”！

◆“美國數學政策聯閤會年度傳播奬”。

◆送給數學愛好者和青少年的禮物。

 

 

 

更多「未讀探索傢」暢銷科普好書：

target='_blank' href='#'>《那些古怪又讓人憂心的問題what if》

target='_blank' href='#'>《 target='_blank' href='#'>迷人的材料:10種改變世界的神奇物質和它們背後的科學故事 target='_blank' href='#'>》

target='_blank' href='#'>《與狼同行：狼的隱秘生活》

target='_blank' href='#'>《一本不正經的科學：用科學滿足你“”的好奇心》

target='_blank' href='#'>《如果科學可以這麼搞：以科學的名義迴答*“搞”的奇葩問題》

 

內容提要

---

《無言的宇宙》嚮你講述的是人類曆史上24個美麗而的公式背後的故事，從基本的1 1=2到揭示電磁現象的“麥剋斯韋方程”，從的E=mc到神秘的“漢密爾頓的四元數方程”，清晰地解釋瞭每一個方程的含義、誰（如何）發現瞭它，他們在人類發展史上和現實生活中發揮的巨大作用。

這些故事既長知識又有趣，比如：

發現世界上簡單的方程，這意味著什麼；

如果世間未曾有過“0”這個概念，將會怎樣；

牛頓運動定律如是何使人類做到這一切的——從建設橋梁到預測天氣；

一根劣質雪茄如何改變瞭量子力學的進程；

為什麼鯨魚（如果它們能和我們交流的話）會教給我們完全不同的幾何概念？

 

同時，這本書也解釋瞭為什麼這些方程在訴說著關於宇宙的永恒的秘密，沒有任何一種人類的錶達方式可以與之匹敵。重要的是它們如何令人驚訝地影響瞭人類曆史和我們的日常生活。

目錄

---

作者介紹

---

達納·麥肯齊，普林斯頓大學數學博士，自由科學記者，科普作傢。他早年在杜剋大學等大學教瞭13年的數學，但從未感覺教書是自己的使命，寫作反而是他的愛。1996年，在發現可以利用互聯網傳播科學知識後，他決定利用自己的數學和科學知識當一名專職作傢，他經常在《科學》《發現》《新科學人》等雜誌發錶文章，他的著作有：《數學科學在發生著什麼》《大撞擊，或月球是怎麼來的》。2012年麥肯齊獲“美國數學政策聯閤會年度傳播大奬”。

文摘

---

序

 

我希望，本書能揭開那圍繞著數學和方程的神秘莫測的麵紗，讓那些對此有興趣的人得以窺其真容。

首先讓我簡略討論幾個有關術語。“方程”“公式”和“恒等式”這幾個詞都用於數學中，並帶有略微不同的意義。“公式”的實用意義略強，人們運用公式解方程。“恒等式”的意義不那麼深刻，隱含著它們可以通過純符號操作加以證明的意思。但我在本書內不會刻意強調這些詞之間的差彆。

你也經常會在本書中看到“公理”“定理”“假說”和“猜想”這些詞。“公理”是對數學傢們認為未經證實的事實的陳述。他們這樣認為，是因為他們或者確實相信這一公理是普適的真理，或者他們是為方便起見而以此作為討論的齣發點。

“定理”是數學真相的金科玉律，它是根據特定公理體係正式推導所得的陳述。它不受實驗誤差或認知方式的影響……例外的是，公理係統本身可能被時代所淘汰。數學確實會發生革命，這些革命通常不是因為定理不正確而發生的，而是因為人們確認，這些定理産生於其上的基礎過於嚴格或過於寬鬆，或過於不準確，或與實際情況不夠吻閤。

“假說”與“猜想”是同義詞，它們是尚未證明的數學陳述，但有支持這些陳述的實質性證據。這些證據可能來自類似但較低層次的定理或經驗觀察或計算機實驗。無論如何，數學中的事實永遠不能用經驗證據、錶麵上講得通的道理或統計測試來證明。這是區分數學和實證科學包括物理、生物和化學的原則。

 

不可避免地，哪些方程入選與個人品味和喜好有關。有些方程幾乎是篤定入選的，如愛因斯坦的質能方程E=mc2，這或許是所有方程中的。其他方程則除瞭懂行的讀者以外大傢都不熟悉，如“連續統假說”。以下是我為確定某方程是否所采用的一些標準。

1.令人驚訝。一個的方程能夠告訴我們一些過去不瞭解的東西。它看上去可能就像煉金術士的一份傑作；它能把一個量轉化成另一個開始看上去與之風馬牛不相及的量，並對每一步都解釋得閤情閤理。這種魔力僅僅存在於能夠發現其中聯係的人的大腦之中。

2.簡潔。一個的方程具有日本書法般的簡樸美感，囊括其中的隻有其核心精華。它所敘述的是簡單而作用重大的事物。

3.能夠産生重大效果。我放棄瞭幾個我認為優美而又發人深省的方程，因為它們終隻能進入寥寥幾位鑒賞大傢的法眼。讓人留下深刻印象的方程是那些讓數學發生瞭革命性變化、改變瞭我們對世界的看法或者改變瞭我們物質生活的方程。

4.具有普遍意義。數學的大吸引力之一是：一個今天證明為真的方程將永遠如此，它不受時尚的虛妄影響，它放之四海而皆準，它不受審查刪改或者立法控製。

 

本書呈獻的一些方程並非數學定理，而是物理“定律”或理論，如麥剋斯韋方程。物理學理論通常是通過數據歸納或“科學方法”證實的，而不是從一套公理推導而來的。與數學定理不同，它們需要經過經驗證據和統計檢測確認，而且有時候，更為的實驗會證明它們並非。

事實上，數學具有兩重性。首先，它是因其本身而存在的一個知識體係；其次，它是錶達宇宙知識的一種語言。如果你僅僅把方程視為傳遞科學信息的一種工具，那你就看不到數學解除我們頭腦束縛的方式；如果你僅僅把方程視為智慧的結晶，那你就看不到自然對我們求索“正確”問題的微妙指引。

 

19世紀德國數學傢利奧波德·剋羅內剋曾說：“上帝創造瞭整數，其他的都是人類的貢獻。”盡管我們並不完全清楚應該在多大程度上接受他的這一名言，但在曆史上提齣數學的神靈起源的絕非僅此一人。古代美索不達米亞人認為，數學是書吏守護女神尼沙巴的禮物。公元前20世紀的一位書吏這樣寫道：“尼沙巴是一位喜氣洋溢的女性、一位真誠的女性、一位女性書吏、一位通曉萬事的女性；她指引著我們，把著我們的手指在陶土上書寫。測量杆、閃光的測量員之綫、碼尺和帶來智慧的寫字闆，這些都是尼沙巴的慷慨贈品。”在巴比倫的數學寫字闆上，隻有當問題解答者在答案結尾處寫下“贊美尼沙巴！”時，該問題纔算解答完畢。

古代中國人認為，數學的創始人是伏羲，傳說中中國的位皇帝。人們經常把他描繪為手拿一把矩尺的人。3世紀的數學傢劉徽寫道：“遠古時代，伏羲創造瞭能與神靈溝通的八卦。”他還說，伏羲“發明瞭管控六十四卦變化的九九算法。”“八卦”和“六十四卦”是中國書法的基本單位，因此，這基本上等同於將文字的發明歸功於伏羲；而“九九算法”指的是乘法錶。於是，數學並不僅僅是神靈的啓迪，而是與文字一起由神靈發明的。

在這些說法中，我們已經可以認齣從那時起便源遠流長地發展著的三大數學支流。大支流為算術或代數，是數量的科學；第二大支流為幾何，是形體的科學；第三大支流為應用數學，是將數學轉化為解決工程、物理學和經濟學實際問題的手段的科學。

並未明顯地錶現在以上引文中的是第四大支流——無限的科學，即對無限大與無限小數量的分析，它對於理解任何連續運動或變化的過程來說是至關重要的。數學傢簡單地稱這一分支為“分析”，盡管這個詞在數學以外的世界中具有相當不同的含義。

由此，我認為數學的四個主要支流是代數、幾何、應用數學和分析。以上四者全都相互交融，並以為奇妙的方式相輔相成；而見證它們之間的相互作用，是作為數學傢的一大幸事。差不多每個數學傢都發現，自己受到這四大支流之一的吸引強於其他支流，但這一學科的美好與強大無疑來自於所有四大分支。因此，本書四個部分中的每一個都有一個貫穿始終的主題或者說“故事情節”，它們與韆百年來這四大分支的進化息息相關。

序言

---

無言的宇宙：隱藏在24個數學公式背後的故事 在浩瀚無垠的宇宙深處，隱藏著無數奧秘，它們以一種超越語言的精妙方式，悄然敘述著世界的運作規律。這些規律，並非來自神秘的低語，亦非古老的預言，而是以數學公式的冰冷邏輯，描繪著星辰的軌跡、粒子的舞蹈、生命的演化，乃至我們對時間和空間的認知。本書《無言的宇宙：隱藏在24個數學公式背後的故事》，將帶領讀者踏上一場穿越時空的智力冒險，探尋那些驅動宇宙運行、改變人類文明進程的24個關鍵數學公式。 這並非一本枯燥的數學教科書，也不是一篇晦澀難懂的學術論文。相反，它是一部充滿人文關懷與曆史厚度的科普讀物，旨在揭示每個公式背後所蘊含的深刻思想、傑齣智慧以及它們如何從抽象的符號演變成塑造我們現實世界的強大力量。作者以生動形象的語言，將復雜的數學概念化繁為簡，如同剝洋蔥一般，一層層展現齣公式的邏輯之美、結構之巧，以及它們所能抵達的非凡洞見。 我們熟知的勾股定理，在幾何的平麵上勾勒齣清晰的關係，但它的意義遠不止於此。它牽引著建築師的巧思，指引著導航員的航嚮，甚至在暗物質的分布中，也能窺見其古老而深邃的迴響。從古希臘的幾何思維，到文藝復興的透視法則，再到現代物理學的時空麯率，勾股定理的身影無處不在，它如同一顆璀璨的基石，奠定瞭我們理解空間和測量世界的根基。 而牛頓萬有引力定律，則將我們從地麵束縛中解放齣來，讓我們得以仰望星空，理解行星為何繞日鏇轉，潮汐為何漲落不息。這個看似簡單的平方反比關係，不僅解釋瞭天體的運行，更將地球上的力學與宇宙間的引力融為一體，開啓瞭經典力學的新紀元。它不僅改變瞭我們對宇宙的宏觀認知，也深刻影響瞭後世的科學研究和技術發展，從蒸汽機的轟鳴到火箭的升空，都離不開牛頓定律的啓迪。 當我們將目光投嚮更微觀的世界，薛定諤方程便赫然齣現，它描繪瞭量子世界的奇妙與詭譎。在這個微觀領域，粒子不再是確定的點，而是概率的雲，它的行為遵循著一套與宏觀世界截然不同的規則。薛定諤方程，這位量子力學大師的傑作，以一種優雅的數學語言，描述瞭微觀粒子的狀態演化，它揭示瞭量子疊加、量子糾纏等反直覺的現象，徹底顛覆瞭我們對現實的理解。這個公式的重要性，不僅在於它對量子理論的貢獻，更在於它為我們打開瞭通往原子能、半導體技術、激光器等無數現代科技大門的鑰匙。 再將目光轉嚮宇宙的終極命運，愛因斯坦的質能方程 E=mc²，這個簡潔到極緻的公式，卻蘊含著宇宙中最強大的能量轉換秘密。它告訴我們，質量與能量並非截然不同，而是同一事物的兩種錶現形式，微小的質量可以轉化為巨大的能量。這一發現，不僅解釋瞭恒星發光的原理，也催生瞭核能的利用，深刻地改變瞭人類文明的進程，既帶來瞭希望，也伴隨著警示。 本書的魅力，不僅在於公式本身的精妙，更在於它們背後的人物故事。從亞裏士多德的形而上學思辨，到笛卡爾的解析幾何革命，再到圖靈的計算理論，每一個公式的誕生，都凝聚著科學傢的心血、智慧和不懈追求。本書將這些偉大的頭腦置於曆史的洪流之中，展現他們如何質疑、探索、突破，如何將抽象的數學語言轉化為理解和改造世界的工具。讀者將有機會“走進”那些閃耀著智慧光芒的時代，感受科學進步的脈搏，理解偉大的科學發現是如何在人類文明的長河中激蕩起層層漣漪。 《無言的宇宙》並非僅僅羅列公式，它更是一次關於“思想史”的追溯。它將數學公式視為思想的載體，將它們與哲學、物理學、生物學、經濟學乃至藝術等領域緊密聯係。例如，概率論的誕生，不僅是數學上的進步，也深刻影響瞭統計學、保險業，甚至我們對隨機性和不確定性的認識。信息論的齣現，則徹底改變瞭我們溝通、存儲和處理信息的方式，在數字時代扮演著至關重要的角色。 本書的24個數學公式，如同24扇窗口，每一扇都通往一個引人入勝的知識領域。它們涵蓋瞭從古至今，從宏觀到微觀，從理論到應用的方方麵麵。讀者將跟隨作者的筆觸，穿越歐幾裏得的《幾何原本》的嚴謹體係，體驗微積分的無窮奧秘，感受復數帶來的維度拓展，理解傅裏葉變換在信號處理中的魔力，甚至窺探混沌理論的非綫性之美。 值得強調的是，本書並沒有將數學公式變成冷冰冰的符號堆砌。作者以高度的敘事性和人文情懷，將公式與人類曆史、文化、社會發展巧妙地融閤。每一個公式的背後，都有一段麯摺離奇的探索曆程，有天纔的靈光乍現，也有漫長的沉寂與誤解。這些故事，讓原本遙不可及的數學概念變得觸手可及，讓冰冷的數字充滿瞭溫度和生命力。 例如，在講述斐波那契數列時，作者會引導讀者欣賞其在自然界中無處不在的美麗規律，從嚮日葵的花瓣排列到鸚鵡螺的螺鏇殼，數學的美感與自然的鬼斧神工完美契閤。在介紹傅裏葉級數時，作者會生動地描繪聲音的波形如何被分解成不同的頻率成分，從而解釋收音機如何工作，音樂如何被儲存和播放，讓讀者深刻體會到數學在日常生活中的實際應用。 本書的另一大亮點是其對公式普適性的強調。作者展示瞭，那些看似隻存在於書本上的抽象公式，實則早已滲透到我們生活的方方麵麵，潛移默化地塑造著我們的世界。從我們使用的智能手機，到觀看的電影特效，再到駕駛的汽車，背後都離不開這些數學公式的支撐。理解它們，就像是獲得瞭解鎖現實世界運行代碼的密鑰。 《無言的宇宙》並非為瞭培養數學傢，而是為瞭讓每一個對世界充滿好奇的人，都能以一種全新的視角去審視周遭。它鼓勵讀者跳齣慣性思維，擁抱科學的理性與邏輯，去感受數學作為一門“宇宙語言”的魅力。它告訴我們，數學不僅僅是枯燥的計算，更是洞察世界本質、理解自然規律、推動人類進步的強大工具。 閱讀本書，你將不再僅僅是那個在數字世界中迷失的旁觀者，而是能夠以一種更深刻、更理性的方式，去理解我們所處的宇宙，去欣賞隱藏在萬事萬物背後的數學之美。它將為你打開一扇通往智慧殿堂的大門，讓你在驚嘆於數學的博大精深之時，也為人類智慧的無限可能而由衷喝彩。 這本書，是對那些無聲的、卻又擁有無窮力量的數學公式的緻敬，也是對那些用智慧點亮人類文明的偉大科學傢們的禮贊。它將是一次令人難忘的閱讀體驗，讓你在每一次公式的背後，都能看到一個更廣闊、更深邃、更精彩的“無言的宇宙”。

评分☆☆☆☆☆

我是一位對科學發展史情有獨鍾的讀者，總覺得那些偉大的科學理論並非憑空齣現，而是經曆瞭一個漫長而麯摺的探索過程。這本書的副標題“隱藏在24個數學公式背後的故事”立刻吸引瞭我，因為它暗示瞭每一個公式都可能是一段傳奇，一段關於人類智慧、探索精神甚至人性掙紮的史詩。我特彆好奇書中是如何處理這些故事的敘述的，是按照公式的發現時間綫來展開，還是以某個重大科學突破為主綫，串聯起相關的數學工具？我期望能夠讀到那些科學巨匠們在探索過程中遇到的睏難、付齣的努力，以及他們如何突破思維的局限，最終觸及真理的瞬間。例如，萬有引力定律的發現，除瞭牛頓的蘋果墜地，背後是否還有更深刻的思考，以及當時社會背景對這一發現的影響？再比如，量子力學中的某些核心公式，其誕生過程想必充滿瞭革命性的顛覆和激烈的爭論，我渴望瞭解那些“科學革命”是如何發生的，以及它們如何挑戰瞭當時人們固有的認知。這本書不僅是關於數學公式，更是關於科學精神本身，關於人類如何一步步揭開宇宙麵紗的宏偉畫捲，我期待它能給我帶來深刻的啓發和震撼。

评分☆☆☆☆☆

這本《無言的宇宙：隱藏在24個數學公式背後的故事》，光看書名就足夠讓人産生無窮的好奇心。我一直對那些看似抽象、枯燥的數字和符號背後所蘊含的深邃思想和宏大敘事感到著迷，但往往因為缺乏基礎知識而望而卻步。《無言的宇宙》似乎恰好填補瞭這一空白，它不是那種枯燥的教科書，而是以“故事”為切入點，講述數學公式如何孕育、誕生，以及它們如何悄無聲息地改變瞭我們的世界。我期待書中能夠解構那些耳熟能詳卻又知其然不知其所以然的公式，比如那個與圓周率緊密相關的公式，究竟是如何被發現的？它的背後是否隱藏著古人的智慧結晶，抑或是某位天纔靈光一閃的産物？又或是那個描述宇宙膨脹的方程，它又是如何從一個模糊的猜想，一步步演變成如今我們理解宇宙演化至關重要的基石？作者能否用生動、易懂的語言，將這些復雜的概念轉化為引人入勝的篇章，讓我即使沒有深厚的數學功底，也能體會到其中蘊含的邏輯之美和思想之光？我尤其希望這本書能夠展現數學的普適性和力量，它不僅僅是科學的語言，更是理解自然、探索未知的鑰匙，希望能從中獲得一種全新的視角來審視周遭的世界，感受數學的無處不在與強大魅力。

评分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠激發我對科學産生真正興趣的書，而《無言的宇宙：隱藏在24個數學公式背後的故事》聽起來就極具潛力。我常常覺得，偉大的科學發現背後，一定充滿瞭人性的光輝與智慧的閃光點。這本書將數學公式與“故事”相結閤，讓我看到瞭將抽象概念具象化的可能性。我希望能看到書中不僅僅是羅列公式，而是深入挖掘每個公式誕生的時代背景、科學傢的個人經曆、他們麵臨的挑戰以及最終突破的喜悅。比如，勾股定理這個看似簡單的幾何學公式，它背後是否有著漫長的發展和演變過程？它的發現是如何改變瞭人們對空間和圖形的理解？又或者，某個統計學上的重要公式，它如何幫助科學傢分析和理解海量的數據，從而揭示隱藏在現象背後的規律？我期待這本書能夠展現數學的“生命力”，它並非靜態的知識，而是隨著人類認識的深化而不斷發展和演進的。我希望它能讓我感受到，每一個公式都是一個故事的縮影，是人類智慧的結晶，是探索未知世界的有力工具，能夠激發我更深層次的思考，並且讓我對科學的探索精神産生由衷的敬佩。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我對數學一直抱有一種敬畏又略帶疏離的態度，總覺得它高高在上，與日常生活相去甚遠。但《無言的宇宙》這個名字，以及“隱藏在故事背後”的承諾，讓我覺得這可能是一次與數學親近的絕佳機會。我希望作者能夠像一位導遊，帶領我走進數學的殿堂，但不是讓我去啃那些晦澀難懂的定理，而是通過一個個生動的故事，展現數學公式是如何解決實際問題，又是如何深刻地影響瞭我們的生活，即便我們可能意識不到。比如說，導航係統背後的復雜計算，是如何簡化為一個又一個漂亮的公式？又比如，我們每天接觸的各種電子設備，它們內部運作的原理，是不是也離不開某些關鍵的數學方程？我期待這本書能夠用通俗易懂的語言，結閤有趣的案例，讓我明白數學並非隻是冷冰冰的符號，而是充滿智慧和創造力的工具，能夠解釋自然現象，推動技術進步，甚至塑造我們的思考方式。我希望讀完之後，能夠對數學有一個全新的認識，不再覺得它遙不可及，而是能夠感受到它作為一種“無言的宇宙語言”的魅力，並且開始嘗試用數學的視角去觀察和理解世界。

评分☆☆☆☆☆

作為一個對宇宙運行規律充滿好奇的普通讀者，我一直試圖尋找能夠幫助我理解宏大宇宙的書籍。這本書的題目“無言的宇宙”和“隱藏在24個數學公式背後的故事”讓我眼前一亮，它似乎提供瞭一種獨特的方式來窺探宇宙的奧秘。我非常期待書中能夠選取那些最能代錶人類對宇宙理解裏程碑的數學公式，並且深入淺齣地講述它們的故事。例如，愛因斯坦的質能方程 E=mc²，它不僅僅是一個簡單的公式，更是揭示瞭質量與能量的深刻聯係，對理解恒星的能量來源乃至核武器的威力都至關重要，我希望書中能詳細解讀這個公式的誕生背景、意義以及它所帶來的深遠影響。再比如，描述宇宙膨脹的弗裏德曼方程，它如何從愛因斯坦的廣義相對論推導齣來，又如何與天文觀測相結閤，最終描繪齣我們所知的宇宙圖景？我希望這本書能夠避免過多的數學推導，而是側重於公式所代錶的物理概念、其背後的邏輯思維以及它們如何幫助我們理解宇宙的尺度、演化和可能的終極命運。我渴望通過這些故事，感受到數學作為一種“宇宙語言”的強大力量，能夠用一種更直觀、更具感染力的方式，去感受宇宙的浩瀚與神秘。