你是足球迷嗎?很好,讓我來問你一個(gè)關(guān)于皇馬的問題。銀河戰(zhàn)艦曾經(jīng)網(wǎng)羅了一大批處于巔峰狀態(tài)的國(guó)際巨星:3號(hào)卡洛斯,5號(hào)齊達(dá)內(nèi),7號(hào)勞爾,11號(hào)羅納爾多,23號(hào)貝克漢姆。這些核心隊(duì)員的球衣號(hào)碼有什么共同之處嗎?
這個(gè)問題有點(diǎn)兒難。那好,我再問你,為什么說2006年德國(guó)世界杯使用的足球是有史以來最圓的足球?為什么S說魯尼堪稱解二次方程的高手?或者,也許是你最關(guān)心的問題,如何能夠像貝克漢姆或卡洛斯那樣踢出絕妙的香蕉球?
牛津大學(xué)的索托伊教授常年主持青少年數(shù)學(xué)科普講座,擅長(zhǎng)借助孩子們感興趣的話題,引出無所不在的數(shù)學(xué)知識(shí)!渡衿娴臄(shù)學(xué):牛津教授給青少年的講座》即取材自他在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)為青少年所做的科普講座。在本書中,你會(huì)了解到神秘莫測(cè)的質(zhì)數(shù)、變化多端的形狀、游移不定的概率、深藏不露的密碼、能掐會(huì)算的預(yù)測(cè)術(shù),每章還會(huì)介紹一個(gè)懸賞百萬美元的著名數(shù)學(xué)難題,仿佛向讀者指示一條通往數(shù)學(xué)科學(xué)巔峰的攀登之路。
來吧,跟隨著索托伊教授,盡情領(lǐng)略數(shù)學(xué)的神奇魅力吧!
《神奇的數(shù)學(xué):牛津教授給青少年的講座》適合所有對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)感興趣的讀者。
第1章
引言
氣候變暖是真的嗎?太陽系會(huì)突然解體嗎?在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送信用卡號(hào)碼安全嗎?如何才能在賭場(chǎng)贏錢?
人類自從能夠交流以來,就不斷地提出問題,試圖預(yù)測(cè)未來,掌控環(huán)境。數(shù)學(xué)正是人類創(chuàng)造出來的最強(qiáng)大的工具,幫助我們應(yīng)對(duì)所生存的這個(gè)狂野而繁雜的世界。
從測(cè)算足球的運(yùn)行軌跡到確定旅鼠 的種群數(shù)量,從破譯密碼到在大富翁游戲中取勝,數(shù)學(xué)作為一種神秘的語言,正在為我們解密自然界中的各種謎團(tuán)。但是,有些問題數(shù)學(xué)家也不知道答案,許多深層次和根本性的問題還有待破解。
本書的每一章都會(huì)帶你穿越數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的某些難題,而每章末尾都會(huì)揭密一個(gè)目前為止尚未破解的數(shù)學(xué)謎團(tuán)。它們也是一直以來人類沒有解決的一些大謎團(tuán)。
揭開其中任何一個(gè)謎團(tuán)不僅會(huì)在數(shù)學(xué)界揚(yáng)名,而且還會(huì)贏得一筆極大的財(cái)富。美國(guó)商人蘭登·克雷(Landon Clay)為其中的每個(gè)難題都懸賞一百萬美金,征求解決方案。這一點(diǎn)或許讓你覺得莫名奇妙,為何一個(gè)商人要為數(shù)學(xué)謎團(tuán)的解決而慷慨解囊呢?原因就在于他明白,全部的科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì),甚至是地球的未來,都要依托數(shù)學(xué)。
本書將依次介紹以下5個(gè)價(jià)值百萬美元的謎題。
第1章以最基本的數(shù)學(xué)元素(數(shù)字)為主題,介紹了其中最重要同時(shí)也是最神秘的一種數(shù)字——質(zhì)數(shù)。誰能揭開質(zhì)數(shù)的神秘面紗,誰就能領(lǐng)走一百萬美元的獎(jiǎng)金。
第2章帶你領(lǐng)略自然界中各種神奇怪異的形狀:從骰子到氣泡,從茶包到雪花等。最后,我們來看一下其中最具挑戰(zhàn)性的一個(gè)難題:宇宙是何形狀?
第3章介紹數(shù)學(xué)界中的邏輯和概率是如何在游戲中助人一臂之力的。不管你正在玩大富翁游戲還是在用真金白銀賭博,數(shù)學(xué)都是你獲勝的法寶。不過,有時(shí)候某些十分簡(jiǎn)單的游戲卻能迷惑天下最聰明的人。
第4章介紹的是無法破譯的密碼。數(shù)學(xué)一向是用來破解秘密信息的關(guān)鍵學(xué)問。不過,本章將會(huì)介紹如何利用巧妙的數(shù)學(xué)方法創(chuàng)造出新的密碼,以確保你能在網(wǎng)絡(luò)上安全地與他人交流,在網(wǎng)絡(luò)空間中傳遞各種信息,甚至解讀朋友的所思所想。
第5章講述的是每個(gè)人都希望能夠做到的事情:預(yù)測(cè)未來。我會(huì)向大家解釋為何數(shù)學(xué)等式才是世上最好的算命師。它們能夠預(yù)測(cè)日食月食,解釋為何回旋鏢能夠飛回來,還能夠告訴我們地球的未來是什么樣子。但是,還有一些我們解不出的等式。本章以湍流問題結(jié)尾,該問題的影響無處不在,從貝克漢姆的任意球到飛機(jī)的飛行,但它依然是數(shù)學(xué)界中最大的謎團(tuán)之一。
書中包含的數(shù)學(xué)問題有難有易,每章結(jié)尾處的百萬美元謎題無疑都十分復(fù)雜,至今無人能解。不過我強(qiáng)烈認(rèn)為人們應(yīng)該多接觸這些偉大的數(shù)學(xué)思想。我們初次閱讀莎士比亞或斯坦貝克的作品時(shí)會(huì)感到興奮,初次聆聽莫扎特或邁爾斯·戴維斯的彈奏時(shí),會(huì)感覺音樂是有生命的。雖然我們很難將莫扎特的樂曲彈奏得韻味十足,就算是經(jīng)驗(yàn)豐富的讀者也會(huì)覺得莎翁的作品很難讀,但這并不表示我們因此就可以將這些偉大思想家的作品束之高閣。同樣的道理也適用于數(shù)學(xué)。如果你覺得有些數(shù)學(xué)問題很難,那就先試著“欣賞”你能理解的那一部分,并且要記住初次拜讀莎士比亞作品時(shí)的感覺。
上學(xué)的時(shí)候,老師教導(dǎo)我們說數(shù)學(xué)是我們從事一切行為的基礎(chǔ)。本書的5章內(nèi)容試圖賦予數(shù)學(xué)生命,并向讀者介紹迄今為止人類所孕育出的一些最偉大的數(shù)學(xué)思想。但是,在介紹那些未解之謎時(shí),我希望能給大家一個(gè)和史上智力超群的人們一決高低的機(jī)會(huì)。最后,我希望讀者能夠體會(huì)到,數(shù)學(xué)是我們一切所見和所為的核心所在。
馬庫斯·杜·索托伊(Marcus du Sautoy),牛津大學(xué)數(shù)學(xué)教授、西蒙義講座教授,英國(guó)工程暨物理研究委員會(huì)研究員,英國(guó)皇家協(xié)會(huì)研究員。馬庫斯是一位不按常理出牌的數(shù)學(xué)天才,他創(chuàng)造了“流行數(shù)學(xué)”的概念,將復(fù)雜的數(shù)字和數(shù)學(xué)概念用形象生動(dòng)、通俗易懂的語言表達(dá)出來,被譽(yù)為“百家講壇”式的學(xué)者。他是BBC科普節(jié)目嘉賓、TED演講嘉賓,《泰晤士報(bào)》和《衛(wèi)報(bào)》專欄作家,曾獲倫敦?cái)?shù)學(xué)會(huì)的貝維克獎(jiǎng)、英國(guó)官佐勛章,并在2004年被英國(guó)《周日獨(dú)立報(bào)》評(píng)為英國(guó)最杰出的科學(xué)家之一,被英國(guó)《紳士》雜志列為全英40歲以下最具影響力的百位人物之一。業(yè)余時(shí)間,他愛好足球運(yùn)動(dòng),目前是英國(guó)作家足球隊(duì)隊(duì)員。
譯者簡(jiǎn)介:
程璽,湖北長(zhǎng)江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)士。堅(jiān)定走在書籍翻譯這條路上,入行兩年有余,完成十本譯作,主要方向?yàn)榭破铡⒔ㄖ、設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。熱愛旅行,居無定所,自詡為一直在路上的翻譯愛好者。
第1章 奇事之永不終止的質(zhì)數(shù)
1.1 貝克漢姆為何選擇23號(hào)球衣?
1.2 皇馬守門員是否應(yīng)身披1號(hào)戰(zhàn)袍?
1.3 為何美洲蟬中意17這個(gè)質(zhì)數(shù)?
1.4 為何質(zhì)數(shù)17和29對(duì)時(shí)間的終結(jié)發(fā)揮著關(guān)鍵作用?
1.5 科幻小說作家們?yōu)楹午娗橘|(zhì)數(shù)?
1.6 古希臘人如何用篩子來虛構(gòu)質(zhì)數(shù)?
1.7 寫下全部質(zhì)數(shù)需要多少時(shí)間?
1.8 為何我的兩個(gè)女兒的中名分別叫41和43?
1.9 質(zhì)數(shù)跳房子游戲
1.10 兔子和向日葵能幫助我們找到質(zhì)數(shù)嗎?
1.11 如何利用大米和棋盤找到質(zhì)數(shù)?
1.12 質(zhì)數(shù)吉尼斯紀(jì)錄
1.13 如何用龍須面穿過整個(gè)宇宙?
1.14 電話號(hào)碼為質(zhì)數(shù)的概率有多大?
1.15 關(guān)于質(zhì)數(shù)的百萬美元難題
第2章 不可捉摸的形狀之謎
2.1 氣泡為何是球形?
2.2 如何造出世上最圓的足球?
2.3 阿基米德如何改進(jìn)柏拉圖的足球理論?
2.4 你喜歡哪種形狀的茶包?
2.5 為何二十面體會(huì)要人的命?
2.6 水立方穩(wěn)固嗎?
2.7 雪花為何有6瓣?
2.8 英國(guó)的海岸線有多長(zhǎng)?
2.9 閃電、花椰菜和股票三者之間有何共通之處?
2.10 形狀如何具有1.26的維度?
2.11 我們能仿造一幅杰克遜·波洛克的畫嗎?
2.12 如何看到四維空間?
2.13 在巴黎什么地方可以看到四維立方體?
2.14 在計(jì)算機(jī)游戲《爆破彗星》中,宇宙是何形狀?
2.15 如何確定我們不是生活在一個(gè)圓環(huán)體的地球上?
2.16 宇宙是什么形狀的?
2.17 答案
第3章 連勝秘訣
3.1 如何成為剪刀石頭布游戲的世界冠軍?
3.2 你的隨機(jī)能力如何?
3.3 怎樣才能中大獎(jiǎng)?
3.4 如何利用這個(gè)價(jià)值百萬美元的質(zhì)數(shù)問題出老千和變魔術(shù)?
3.5 賭場(chǎng)數(shù)學(xué):翻倍還是賠光?
3.6 最早的骰子有幾個(gè)面?
3.7 龍與地下城游戲是否囊括了一切骰子·
3.8 數(shù)學(xué)如何幫助我們?cè)诖蟾晃逃螒蛑腥伲?br />3.9 “數(shù)字之謎”有獎(jiǎng)競(jìng)猜
3.10 如何在巧克力·辣椒輪盤賭中取勝?
3.11 為何幻方是助人分娩、防范洪水及贏得游戲的關(guān)鍵?
3.12 誰發(fā)明了數(shù)獨(dú)?
3.13 數(shù)學(xué)如何幫忙打破吉尼斯紀(jì)錄?
3.14 英超聯(lián)賽如何幫助你贏取百萬數(shù)學(xué)獎(jiǎng)金?
3.15 答案
第4章 不可破解之密碼
4.1 如何用雞蛋傳遞機(jī)密訊息?
4.2 如何通過計(jì)數(shù)來破解印度《愛經(jīng)》密碼?
4.3 數(shù)學(xué)家如何幫助打贏二戰(zhàn)?
4.4 訊息的傳遞
4.5 貝多芬第五交響曲中的加密訊息是什么?
4.6 酷玩樂隊(duì)第3張專輯的名稱是什么?
4.7 0521447712和0521095788哪一個(gè)是書籍條形碼?
4.8 密碼讀心術(shù)?
4.9 如何在互聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)硬幣的公平投擲?
4.10 為何破解數(shù)字等同于破解密碼?
4.11 何為時(shí)鐘計(jì)數(shù)器?
4.12 如何利用時(shí)鐘在網(wǎng)上發(fā)送秘密訊息
4.13 百萬美元難題
4.14 答案
第5章 預(yù)測(cè)未來
5.1 數(shù)學(xué)是如何搭救丁丁的?
5.2 同時(shí)拋下一片羽毛和一只足球,哪個(gè)會(huì)先著地?
5.3 為何說魯尼每次接應(yīng)射門成功,就解出了1個(gè)二次方程呢?
5.4 為何回旋鏢會(huì)飛回來?
5.5 為何鐘擺不再像最初那樣容易預(yù)期?
5.6 太陽系會(huì)分崩離析嗎?
5.7 一只蝴蝶如何能造成成千上萬人的死亡?
5.8 正面還是反面?
5.9 誰殺死了所有旅鼠?
5.10 如何踢出貝克漢姆或卡洛斯那樣的弧線球?
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