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序一
没有公式的数学书

胡作玄

数学恐怕是我们花力气最多而收效甚少的一门学科。原因多种多样,主要是大多数人实在提不起兴趣,尽管他们都觉得数学很重要。这样硬着头皮学肯定是事倍功半,可是你如果主动地、津津有味地学,也许就会事半功倍。我想,培养对数学的兴趣有一条捷径,那就是学点数学的历史。数学史的书虽然多,但大部分都过于专业,不适合一般公众及青少年读者阅读,而曼凯维奇的这本小书《数学的故事》,却能以非常少的篇幅达到这个目的。

数学是一个庞大的领域。在数学王国中旅游,数学史是个最好的导游。中小学的数学课程表充其量只是300年前的数学,而从微积分开始的近代数学对大多数人来说就不甚了了了。《数学的故事》前面十章,讲的是古代数学的来龙去脉;而后面十四章则生动地叙述了这300年的“高等数学”,分配大致是很均匀的,五章讲18世纪,五章讲19世纪,尤其难能可贵的是最后四章涉及20世纪的数学,这在一般的书中基本上不会谈到。当然20世纪的数学博大精深,可是《数学的故事》讲的内容并不那么令人生畏,战争对策、通信与计算机、混沌乃至现代艺术,这些不都是你身边的东西吗?它并不可怕,相反十分有趣。

回到数学,数学发展的线索不妨从它的对象来看。数学的原始对象是数和形,古代数学都是围绕着这两个主题来发展的。古代各个民族经历了极为漫长的道路才有了现在的记数和计算的方法。在这方面,中国在世界上是遥遥领先的。中国发展的一套算法和数学理论十分先进,也非常实用。这就形成了算术和代数。希腊数学发展有些不同,他们发展了几何和数论,把数学变成了一门演绎的科学、证明的科学。到了17世纪,解析几何把数和形的问题联系起来,标志着近代数学的诞生。而对运动的数学的研究导致微积分的发明和数学分析的发展。没有微积分就根本无法理解现代物理学和天文学,甚至也无法表达经济学。有了高中的数学知识,就不难通过《数学的故事》了解近代数学和近代的科学(如第十八章)。

到了19世纪,数学家在为其他学科服务的同时,也关注自身的发展。19世纪纯数学两项最重要的发展是代数方程的理论和非纯几何。两位英年早逝的数学家阿贝尔和伽罗瓦的故事感人至深。19世纪末,康托尔创立了无穷集合论,使结构数学成为20世纪数学的主流。

一本两百多页的书把读者从远古带到今天,真是一项非凡的创举。全书几乎没有令人生厌的公式,只有生动的叙述,加上精美的插图,读起来让人兴趣盎然。这是一本能提高读者数学素质和文化素质的读物,对于一般公众尤其是青少年读者来说,肯定获益良多。 58L/l8cUWRi/54g+TmhLs2VHL5AufGSHberCTHtsCcQu2WfFJqhFxbrEE3qJYN3a

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