中小學的數(shù)學課程表充其量只是300年前的數(shù)學,而從微積分開始的近代數(shù)學對大多數(shù)人來說就不甚了了了。
《數(shù)學的故事》前面10章,講的是古代數(shù)學的來龍去脈,而后面14章則生動地敘述這300年的“高等數(shù)學”。分配大致是很均勻的;5章講18世紀,5章講19世紀,尤其難能可貴的是最后4章涉及20世紀的數(shù)學,而這在一般書中基本上不會談到。當然20世紀的數(shù)學博大精深,可是《數(shù)學的故事》講的內(nèi)容并不那么令人生畏,戰(zhàn)爭對策、通信與計算機、混沌乃至現(xiàn)代藝術(shù)。它并不可怕,相反,十分有趣。
回到數(shù)學,數(shù)學發(fā)展的線索不妨從它的對象來看,數(shù)學的原始對象是數(shù)和形。古代數(shù)學都是圍繞著這兩個主題來發(fā)展數(shù)學的。古代各個民族經(jīng)歷了極為漫長的道路才達到現(xiàn)在的記數(shù)和計算的方法。
在這方面,中國在世界是遙遙領(lǐng)先的。中國發(fā)展一套算法和數(shù)學十分先進,也非常實用。這就形成了算術(shù)和代數(shù)。希臘數(shù)學發(fā)展有些不同,他們發(fā)展了幾何和數(shù)論,把數(shù)學變成了一門演繹的科學、證明的科學。到了17世紀,解析幾何把數(shù)和形的問題聯(lián)系起來標志著近代數(shù)學的誕生。而對運動的數(shù)學的研究導致微積分的發(fā)明和數(shù)學分析的發(fā)展。沒有微積分就根本無法理解現(xiàn)代物理學和天文學,甚至也無法表達經(jīng)濟學。有了高中的數(shù)學知識,就不難通過《數(shù)學的故事》了解近代數(shù)學和近代的科學(如第18章)。
到了19世紀,數(shù)學家在為其他科學服務(wù)的同時,也關(guān)注自身的發(fā)展。19世紀純數(shù)學兩項最重要的發(fā)展是代數(shù)方程的理論和非純幾何。兩位英年早逝的數(shù)學家阿貝爾和伽羅華的故事感人至深。19世紀末,康托爾創(chuàng)立了無窮集合論,使結(jié)構(gòu)數(shù)學成為20世紀數(shù)學的主流。
一本200多頁的書把讀者從遠古帶到今天。真是一項非凡的創(chuàng)舉。全書幾乎沒有令人生厭的公式,只有生動的敘述,加上精美插圖,讀起來興趣盎然。這是一本能提高讀者數(shù)學素質(zhì)和文化素質(zhì)的讀物,對于一般公眾尤其是青少年讀者,肯定獲益良多。
《數(shù)學的故事》淺顯易懂,講述了跨越不同文化背景和不同文化領(lǐng)域的這一精妙的人類智慧的故事,數(shù)學并非只是少數(shù)哲學家、牧師及科學家想像出來的東西,數(shù)學以這樣或那樣的方式介入了人類活動的各個領(lǐng)域。史前的神秘的記賬捧、貿(mào)易、探險和作戰(zhàn)用的地圖、充滿魅力的天體運行、藝術(shù)審美觀的變遷和圖像科學,所有這些都證實了在人類歷史中數(shù)學的核心作用。
《數(shù)學的故事》通過20多個主題,展示了古代與現(xiàn)代數(shù)學中十分有趣的內(nèi)容,包括幾何原本、中國的算經(jīng)、阿拉伯的數(shù)學、文藝復(fù)興、五次方程、代數(shù)與幾何的結(jié)合、宇宙機械論、運動與數(shù)學、概率與基因、數(shù)學與現(xiàn)代藝術(shù)、混沌與復(fù)雜性等等。在重點敘述久遠的歷史過程中,作者沒有忘記討論現(xiàn)在最時尚的數(shù)學新進展,如計算機科學中的數(shù)學與復(fù)雜性研究中的數(shù)學,特別是分形與混沌。
值得稱道的是,《數(shù)學的故事》配有大量精美的具有歷史感的圖片,顯然增加了可讀性。作者在前言里還專門引用了《愛麗絲漫游奇境》的一句話:愛麗絲想:“這本書有什么用呢?它既沒有圖片,有沒有對話!
就寫作風格而論,這部《數(shù)學的故事》立足于故事。只要感興趣,有初中文化者就能夠讀懂,讀出滋味。同時這部書處理的主題過于分散,每個問題都沒有透徹和深入的去講述。也許,作為公眾讀物可能就是優(yōu)點。
其實,不能把它當作真正的數(shù)學史來閱讀,而要把它當作數(shù)學文化史來欣賞,從而充實閑暇。數(shù)學史也可以像游戲、卡通、小說一樣,成為公眾文化消費的對象。
不可能人人都成為數(shù)學家,甚至不可能人人都學會現(xiàn)代數(shù)學,但這并不能真正阻止大家向往數(shù)學、欣賞數(shù)學,讀點數(shù)學的歷史。這也許是接近數(shù)學的一個不錯的選擇。
書評作者 胡作玄 中科院系統(tǒng)研究所研究員
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