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数学中的美

吴振奎 上海教育出版社
出版时间:

2002-9  

出版社:

上海教育出版社  

作者:

吴振奎  

页数:

421  

Tag标签:

无  

前言

  美是自然,数学作为“书写宇宙的文字”(伽利略语),反映着自然,数学中当然存在着美。  美学是研究现实(包括艺术、科学)中的美,以及如何去创造美的科学。  数学美学研究的主要内容也包括探求数学中的现实美、美感和美的创造。  数学(特别是现代数学)作为自然科学的基础、工程技术的先导、国民经济的工具,其本身就具有许多美的特性,它们是形象、生动而具体的(这一点有别于其他科学)。  数学的简洁性、抽象性、和谐性、奇异性等诸方面均展现着数学自身的美——这些一旦让人觉知,一旦被人认识,数学便有新的希望与未来,至少可改变人们对数学固有的偏见:枯燥、乏味。  把数学,特别是现代数学中关的现象展示出来,再从美学角度重新认识,这不仅是对人们观念的一种启迪,同时可帮助人们去思维,去探索,去研究,去发掘。  宇宙应该是和谐的,世界应该是美丽的,数学研究也应如此,  一个结论(定理、公式、图形)、一种证明、一项计算、一份解答,如果看上去很关,差不多可以说它是正确的。  这就是说:从美学角度探索数学中的一些现象,揭示其中的某些规律,往往可以得到一些研究数学的方法。

内容概要

《数学中的美》试图从哲学范畴出发,配以数学实例去揭示数学潜在的规律,探索运用美学原理指导数学创造、发现的途径。

书籍目录

引言——数学与美学一、数学美的简洁性1.符号美2.抽象美3.统一美二、数学美的和谐性1.和谐美2.对称美3.形式美三、数学美的奇异性1.奇异美2.有限美3.神秘美(朦胧美)4.常数美四、美的扭曲五、数学美学研究的意义参考文献

章节摘录

  学家狄拉克认为他的许多发现都得益于对于数学美的追求。  1927年狄拉克研究电子波动方程始初,完全是出于数学形式美的动机.他曾回忆说:“……由此得到的电子的波动方程被证明是非常成功的:它导出了自旋和磁矩的正确性,这完美是出乎预料的.这项工作完全得益于对美妙数学的探索。”  1931年狄拉克从数学对称美考虑,大胆地提出反物质的假说:认为真空中的反电子就是正电子。  1932年美国物理学家安德逊(C.D.Anderson)终于在宇宙射线中发现了正电子,从而使狄拉克的假说从数学形式的美终于变成了物理世界的真。  狄拉克还曾对麦克斯韦(J.C.Maxwell)方程组提出质疑,他曾经说:“如果一个物理方程在数学上看上去不美,那么这个方程的正确性是可疑的.”据此观点他首先从方程组的数学美的形式出发,然后准确地估量它的缺点,指出其数学形式不够完美的地方,再从数学上修正它,最后再次改进方程使之能够解释其物理含义,以适合现实客观世界。  物理巨匠爱因斯坦的科学研究,也从数学美中受益匪浅,他认为:“理论科学家在探索理论时,就不得不愈来愈从纯粹数学的形式考虑——因为实验家的物理经验不能把它提高到最抽象的领域中去。”  相对而言,某些自然科学中对真伪(美、丑)的辨别不如对数学美的判断那样容易,因而有时数学美成为衡量、评价某些科学理论真伪的一个尺度(请注意,这里仅是对某些科学而言).数学与物理密不可分,因而数学美有时就成为衡量物理理论美学价值大小的一个重要标志。


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   看这本书颇有回到小学时代和中学时代的感觉。因为里面很多例子,特别是数论和几何的例子,很多是那时候竞赛或科普读物中见过一点。
  看得比较匆忙,有些高等数学范畴里的东西也没太仔细分析。不过里面我感觉印象比较深的东西还是小总结如下:
   可铺满平面的:普通五边形,普通六边形,Penrose Tilings。若用在瓷砖上肯定很强大。
   数学的奇异美部分,很多精彩的小规律的神奇令人感叹
   (仿射)坐标变幻和生物遗传学的联系
   突变理论相关的图
   捏好的纸团放在原纸团上时的不动点
   P391的拓扑等价的图
   回文诗(感觉好强大)
   用矩阵和行列式来分析诗词的平仄
   几个经典比例和常数:72定律,黄金分割,80/20法则等


刚上高中的时候在书店看到买来看的,确实因为觉得有趣


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