《牛頓科學館:數(shù)學都知道1》圖文并茂,生動有趣。運用中西方相結(jié)合的新思維和新視角,緊緊圍繞數(shù)學這一主題,自然延伸到與其交叉的若干領(lǐng)域,從縱向推進到問題的前沿,從橫向盡可能使之與多的問題相聯(lián)系,深入淺出地勾勒出一幅幅數(shù)學與生活、數(shù)學與科技、數(shù)學與藝術(shù)、數(shù)學與教育等共通互融的立體水墨內(nèi)容新穎獨特,文字清新雅致,兼有趣味性和藝術(shù)性,啟發(fā)性和可讀性強。
中國航天之父錢學森先生曾問:“為什么我們的學?偸桥囵B(yǎng)不出杰出的人才?”僅此一問,激起了我們?nèi)舾傻姆此寂c醒悟。綜觀發(fā)達國家的教育,無不重視文化的構(gòu)建和熏陶以及個人興趣的培養(yǎng),并且卓有成效,因此,良好科學文化氛圍的培育是人才產(chǎn)出和生長的土壤,喚醒、激勵和鼓舞人們對科學的熱愛是人才培養(yǎng)中不可或缺的一環(huán)。數(shù)學王子高斯曾言:“數(shù)學是科學的女王。”因此,數(shù)學文化在科學文化的構(gòu)建和培育中不僅占有一席之地,而且是重中之重。
數(shù)學作為一種文化,包括數(shù)學的思想、精神、方法、觀點、語言及其形成和發(fā)展,也包括數(shù)學家、數(shù)學美、數(shù)學史、數(shù)學教育、數(shù)學發(fā)展中的人文成分、數(shù)學與社會的聯(lián)系以及數(shù)學與各種文化的關(guān)系等。自古以來,數(shù)學與文化就相互依存、相互交融、共同演化、協(xié)調(diào)發(fā)展。但在過去的600多年里,數(shù)學逐漸從人文藝術(shù)的核心領(lǐng)域游離出來,特別是在20世紀初,數(shù)學就像一個在文化叢林中迷失的孤兒,一度存有嚴重的孤立主義傾向。在我們的數(shù)學教學中,數(shù)學也變成一些定義、公式、定理、證明的堆砌,失去了數(shù)學原本的人文內(nèi)涵、意趣和華彩。
幸運的是,很多有真知灼見的大數(shù)學家們對此已有強烈的意識和責任感,正在通過出版書籍、發(fā)表文章、開設(shè)數(shù)學文化課程、創(chuàng)辦數(shù)學文化類雜志、網(wǎng)站等一系列舉措來努力喚醒數(shù)學的文化屬性,使其發(fā)揮應(yīng)有的知識底蘊價值和人文藝術(shù)魅力。中國科學院院士李大潛教授在第十屆“蘇步青數(shù)學教育獎”頒獎儀式上特別指出:“數(shù)學不能只講定義、公式和定理,數(shù)學教育還要注重人文內(nèi)涵。數(shù)學教育要做好最根本的三件事:數(shù)學知識的來龍去脈、數(shù)學的精神實質(zhì)和思想方法、數(shù)學的人文內(nèi)涵!
我們對此亦有強烈共鳴,數(shù)學與人文本是珠聯(lián)璧合、相得益彰的,數(shù)學教育者理所應(yīng)當要注重在數(shù)學教學中播撒人文旨趣,豐盈學生的人文精神世界。本系列書選取一些典型且富有特色的與生活實際和現(xiàn)實應(yīng)用有關(guān)的數(shù)學問題,并緊緊圍繞數(shù)學這一主題,自然延伸到與之交叉、滲透的若干領(lǐng)域和方面,試圖通過新穎雅致的內(nèi)容、簡練清晰的文字、彌足珍貴的圖片、趣味十足而又頗具啟發(fā)性的問題等,竭力呈獻給讀者一幅幅數(shù)學與生活、數(shù)學與科技、數(shù)學與藝術(shù)、數(shù)學與教育等共通互融的立體水墨,以期對彌合數(shù)學與文化之間的疏離貢獻一點光和熱。
生活中處處有數(shù)學。當你在寒冷的冬季看到紛紛揚揚的雪花,吟哦詩人徐志摩的動人雪花詩篇時,是否想過雪花的形狀有多少種?它們是在什么條件下形成的?它們能否在計算機上模擬?能否用數(shù)學工具來徹底解決雪花形成的奧秘?
當你傾聽美妙的音樂或彈奏樂器時,是否想過數(shù)學與音樂的關(guān)系?數(shù)學家與音樂的關(guān)系?樂器與數(shù)學的關(guān)系?相對論的發(fā)明人愛因斯坦說過:“這個世界可以由音樂的音符組成,也可由數(shù)學的公式組成!睂嶋H上,數(shù)學與音樂是兩個不可分割的魂靈,很多數(shù)學家具有超乎尋常的音樂修為,很多數(shù)學的形成和發(fā)展都與音樂密不可分。
蔣迅,科技工作者和科普作家。北京師范大學數(shù)學學士、碩士,美國馬里蘭大學數(shù)學博士。目前在美國從事科學計算工作,F(xiàn)為《數(shù)學通報》編委和《數(shù)學文化》特約撰稿人。
王淑紅,河北師范大學副教授、碩士生導師,西北大學博士。主要從事近現(xiàn)代數(shù)學史研究,已主持國家自然科學基金一項,在國內(nèi)外學術(shù)刊物及會議上發(fā)表論文30余篇,F(xiàn)任第九屆全國數(shù)學史學會理事。
第一章 雪花里的數(shù)學
1.雪花研究史
2.計算機輔助
3.物理學的幫助
4.元胞自動機模型
5.相變的有限元解
6.動手做一個雪花
7.雪花的快樂
第二章 路牌上的數(shù)學、計算游戲Numcnko和幻方
1.路牌上的數(shù)學
2.從24點撲克牌游戲說開去
3.幻方
第三章 鐘表上的數(shù)學與藝術(shù)
1.鐘表是中國古代五大發(fā)明之一
2.愚人節(jié)的鐘表笑話
3.有關(guān)鐘表的數(shù)學問題示例
4.鐘表上的數(shù)學與藝術(shù)賞析
5.火星鐘表的數(shù)學與藝術(shù)
第四章 數(shù)學家與音樂
1.畢達哥拉斯發(fā)現(xiàn)音樂和聲的原理
2.笛卡兒把音樂放進坐標系
3.萊布尼茨說音樂是靈魂在不知不覺中數(shù)數(shù)
4.約翰。伯努利的對數(shù)螺線和丹尼爾.伯努利的弦振動
5.歐拉是精通數(shù)學的音樂家和精通音樂的數(shù)學家
6.法國數(shù)學家達朗貝爾、拉格朗曰、傅里葉的音樂之緣
7.阿貝爾與艾森斯坦皆英年早逝,但對音樂各有所衷
8.波約.亞諾什在擊劍比賽中彈奏小提琴
9.音樂是感覺的數(shù)學,數(shù)學是理智的音樂
10.門德爾松的妹夫狄利克雷
11.兩位全才數(shù)學家的不同音樂際遇
12.愛米.諾特、庫朗和阿廷的數(shù)學音樂聚會
13.伯克霍夫研究“音樂測度”
14.樂隊的演奏漏了一個音符
15.聆聽無聲之聲
16.參透數(shù)學與音樂關(guān)系的蓋爾范德
17.業(yè)余音樂家卡普蘭斯基
18.約翰。納什的口哨
19。著名黑客高德納
20.錢學森的三角鋼琴
21.酷愛音樂的張益唐
22.北京大學樂隊指揮、作曲馬希文
23.更多的故事
24.結(jié)束語 l。
第五章 數(shù)學與音樂
1.從古希臘數(shù)學家對音樂的認識到弦振動方程
2.從三角函數(shù)的周期性看十二平均律
3.對數(shù)螺線和十二平均律
4.黃金分割和斐波那契數(shù)列
5.結(jié)束語
第六章 調(diào)音器的數(shù)學原理
1.調(diào)音器的數(shù)學原理
2.費曼與調(diào)音器
3.練習題
第七章 漫畫和數(shù)學漫畫
1.邂逅數(shù)學漫畫
2.愛上校園數(shù)學漫畫
3.沉醉于大師們的數(shù)學漫畫
4.網(wǎng)絡(luò)漫畫異軍突起
5.期待中國數(shù)學漫畫
第八章 xkcd的數(shù)學漫畫
1.數(shù)學漫畫網(wǎng)站xkcd
2.xkcd的數(shù)學漫畫
3.Xkcd的計算機程序漫畫
第九章 畫家蔡論意的數(shù)學情緣
1.為藝術(shù)而選擇數(shù)學專業(yè)
2.蔡論意數(shù)學藝術(shù)作品賞析
3.尋根中國和熱衷公益
4.蔡論意作品與計算機圖像的對比
5.關(guān)于數(shù)學與藝術(shù)
6.結(jié)束語
第十章 埃拉托塞尼篩法:從素數(shù)到雕塑
1.素數(shù)的篩法與孿生素數(shù)
2.孿生素數(shù)猜想
3.“埃拉托塞尼篩法”雕塑
4.最后幾句話
第十一章 把莫比烏斯帶融入生活中
1.單面單邊的莫比烏斯帶
2.兩位主角:奧古斯特·莫比烏斯與李斯廷
3.莫比烏斯帶與藝術(shù)
4.自己動手
第十二章 克萊因瓶不僅存在于數(shù)學家的想象中
1.從莫比烏斯帶到克萊因瓶
2.克萊因瓶的發(fā)現(xiàn)者克萊因
3.克萊因瓶與藝術(shù)
4.動手制作一個克萊因瓶
人名索引
(附錄) 數(shù)學都知道,你也應(yīng)知道