你以为无解的方程组真的无解吗?维特根斯坦说:“数学是各式各样的证明技巧。”如何用数学重新求证我们的人生?小到电饭锅为什么不会糊底,筷子夹不起来豌豆怎么办;大到如何更好地与他人相处,如何选择自己的职业。这些看似与数学无关的问题其实都蕴含着深刻的数学思维。勤能补拙的大数定律、权衡利弊的稀疏概念、貌合神离的条件独立、精益求精的数值解法、体现中庸之道的最小二乘法……数学公式和算法背后的智慧帮助我们更好地看清这个世界,并在遇到问题时提供更科学的视角,帮助我们做出更好的决策。很多事情的最终结果是我们不能预见的,但是,这个结果发生的概率是我们可以靠努力提高的。《心中有数》教你像电脑的处理器一样,快速、深层地剖析事物的“利与弊”,在接受不完美的前提下,通过数学思维权衡多方的利益,找到很好的
从已被证实的疯狂想法——黑洞, 到尚在推测中的疯狂想法——白洞 在《白洞》中,罗韦利邀请你展开一段不可思议的旅程,进入黑洞内部。我们经过黑洞的中心,绕开恒星的残骸,来到时间与空间终结之处——白洞诞生的地方。白洞是黑洞的反演?从黑洞进去的东西会从白洞出来?跨过奇点,越过时间的尽头,会发生什么? 视角的差异、时间的弹性、因果关系的本质……为什么我们记得过去,而非未来?为什么我们觉得自己能决定未来,而非过去?在《白洞》中,罗韦利的讲述比《时间的秩序》更进一步,再一次颠覆你的直觉。
作为2020年诺贝尔物理学奖得主,罗杰·彭罗斯在宇宙宏观物理学、微观世界量子力学和心灵物理学领域独树一帜、引人深思的理念一直众口纷纭。这些理念是他在畅销书《皇帝新脑》和《心灵的影子》里提出的。 而在这本出色的科普小书里,他总结、更新了自己在这几个复杂领域的新思考。他认为物理学的这些领域仍有重要的问题亟待解决,并对此进行了精辟的总结。在这个过程中,他引入了颠覆性的新概念,他相信这能帮助我们理解大脑的工作机制和人类心灵的本质。随后,这些理念受到了三位背景迥异的杰出专家的挑战——他们分别是科学哲学家艾伯纳·西蒙尼、南希·卡特莱特及理论物理学家暨宇宙学家史蒂芬·霍金。最后,罗杰·彭罗斯回应了他们富有启发性的批评。 本书以通俗易懂、振聋发聩和激励性的方式介绍了罗杰·彭罗斯对21世纪理论物理学的看法
1分钟为什么有60秒?两千多年前的人如何测量地球的周长?计算机与程序员的真正鼻祖分别是谁?猴子多了就能写出莎士比亚吗?一只蝴蝶如何引发龙卷风?……本书从科学史的角度,依照时间顺序介绍了有史以来具有突破性的50个重大数学发现。这些发现不仅是数学这门学科的飞跃,也影响着人类生活和世界科技的发展:从远古人类在骨头上留下的计数刻痕,到只需按下按钮就能自行运算的机器,现代社会的几乎每一个进程和模式都以数学为核心。在这些问题的发现、探索和解决中,数学的纯粹和逻辑之美尽数体现。不论你感兴趣的是算术、几何、统计、逻辑学还是计算机科学,这本书都能让你找到许多有趣且深具启发性的解答。翻开这本书,你就能进入这个用头脑构建出的世界,感受数学家们的奇思妙想。
数学是一门充满智慧的学问。在人类数千年的历史中,数学不断推动着文明的进步和社会的发展。数学不仅可以用于丈量土地、交易货物,而且可以用于设计飞船,帮助人类飞向太空。可以说,数学无处不在,而又博大精深。对于小朋友来说,应该如何学习数学,如何培养数学思维?在这本书中,作者结合大量的历史知识和生活中的现象,撰写了80多篇有趣的数学故事。这些故事不仅展示了数学的作用,而且有利于小朋友培养数学思维,养成用数学的眼光分析问题,用数学的思维思考问题和解决问题。本书适合喜爱数学的小朋友阅读。
不少人常常觉得数学有时会违背我们的直觉,但本书的作者认为,数学的非凡之处在于,通过数学逻辑推理工具,我们能够处理超过大脑认知能力的事物,掌握越来越多的抽象概念。在本书中,作者用幽默风趣的语言以学校教授的数学基础(数字、几何)为起点,逐章介绍二维图形、三维图形,最后构建四维图形,带领读者理解四维空间中的奇特图形和数学理论。此外,本书还介绍了素数的奥秘、纽结论、图论、优化算法、条形码和苹果手机屏幕背后涉及的数学原理以及大小不同的无穷,这些理论最终又巧妙地与四维空间联系到一起,超乎想象。本书通过各种数字游戏、谜题、魔术和图形操作,介绍蕴藏其中的趣味数学原理,使原本看起来令人望而生畏的理论变得简单易懂,让读者在阅读中享受数学的乐趣。
《笛卡尔几何》的问世,被誉为数学目前的伟大转折。笛卡尔对数学的最重要贡献,正是他在《笛卡尔几何》中所创立的解析几何。他的这一成就,为微积分的创立奠定了基础,而微积分,又是现代数学产生和发展的重要基石。 《笛卡尔几何》被后世数学家和数学史家视作解析几何的起点。该书共分三卷:第一卷讲解尺规作图;第二卷讨论曲线的性质;第三卷借立体和“超立体”作图以探讨方程的根的性质。 笛卡尔力图建立一种“普遍”的数学,即把任一数学问题转化为代数问题,继而把任一代数问题归结为求解一个方程式,这便是“解析几何”,或称作“坐标几何”。而平面直角坐标的建立,正是解析几何得以创立的关键。
这是一个关于虚无如何演进至万物的故事。这是一个科学的故事,有史以来伟大的故事之一。 翻开本书,我们将跟随克里斯托弗·波特,以我们的地球为坐标原点,开启一段炫酷的宇宙探索之旅,再返回家园,重温生命出现及演化的奇迹,锚定我们的宇宙地址。 宇宙曾拥有一瞬的完美对称,而今,它拥有138亿年的历史:从夸克到气体云,再到恒星的分层结构和超星系团,宇宙从一个点爆炸继而膨胀,发展成今天的深邃浩渺的样子。从泥浆到哺乳动物的大脑,从共同祖先到走出非洲的智人,再到今天的我们,作为“偶然”出现的智慧生命,我们依然是所知宇宙范围内独一无二的存在。 在这部注入智慧与热情的诗意历史中,我们将借助现代科学的新发现,一层层揭开宇宙神秘的面纱,领略宇宙之壮美,感叹生命之奇妙,同时思索我与宇宙的万千联系。
从19世纪俄国火箭先驱康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基的思索开始,到东西方太空竞赛和人类成功登月的盛况,再到航天飞机和国际空间站的稳步发展,最后到人类探险家定居其他星球的迷人设想,是什么让我们对宇宙的探索走到这一步?太空旅行的未来发展又会走向何方? 在一个技术迅速发展、人类雄心勃勃的时代,探索太空对了解宇宙和认识人类在其中的位置不可或缺,更对人类的最终生存至关重要。保罗·帕森斯精彩地展示了人类从太空航行中获得的所有经验,每一次飞向宇宙星辰都是人类永不止步的浩瀚征途。
本书把自然科学从起源到现在发展过程的概貌整理了出来,揭示了自然科学发展的历史轨迹,并从中概括出自然科学发展的基本规律。通过对古代卓越的物理、数学和哲学方面成就的记叙,描述了自然科学的发展脉络。
一块金箔如何改变我们对原子的认识?热气球在宇宙线的发现中发挥了什么作用?如何操纵不到沙粒一万亿分之一大的粒子?大型强子对撞机预备阶段的实验如何导致万维网的发明?在《迷人的粒子》一书中,加速器物理学家苏西·希伊让我们认识了一些人,他们通过天才、坚持和运气,进行了改变历史进程的实验。从偶然发现X射线,到试图证明爱因斯坦是错的(并无意中证明他是对的),再到分裂原子的竞赛,这些辉煌的实验带来了科学和技术领域的一些重大突破,从根本上改变了我们的生活。它们帮助我们探测火山深处的熔岩流,开发诊断成像和放射治疗等挽救生命的医疗技术,并创造了收音机、电视、微波炉、智能手机——甚至万维网本身——以及无数其他进步。希伊向我们揭示了物理学是如何真正完成的——不仅是靠理论家用充满方程的黑板,也是靠实验
卫星拍摄到月球上的金星人基地、至今无法解释的麦田怪圈、外星人的食物、外星人幼子木乃伊,外星人似乎在世界各地都被发现过。但外星人真的存在吗?外星人来地球又是为了什么?有人受到外星人攻击,也有人说外星人很友善。真相究竟是什么?天文学博士在书里揭开外星人与UFO神秘面纱。
当这个世界激起了你的好奇心,当你为自己的无知坐立不安,当存在的焦虑开始满溢,当你囿于困境无法抉择、当你无法承受现实之痛、当你不能保有开放的状态、当思维变得狭隘、当情绪不受控制、当心理失去平衡……在这样的时刻,你需要打开这本书。本书精选了世界著名天体物理学家尼尔·泰森与读者之间的101封书信,时间跨度长达二十多年。泰森从宇宙的角度出发,解答了关于科学、信仰、哲学、人生中的大量问题。很多信里蕴藏着我们每个人多多少少体会过的那种渴望:寻找生命的意义,孜孜不倦地试图理解自己在这个世界和宇宙中的位置。这些问题既有来自专业人士的困惑,也有普通人的迷茫。通过这些提问与解答,我们可以认识到宇宙与现实世界之间千丝万缕的联系,而这些问题和困惑都藏在你所树立的宇宙观当中,跨出自我的维度,学会用宇宙视
本书是斯蒂芬·霍金在英国剑桥大学所作的七场讲学,包含了他毕生钻研宇宙学的精华,精辟扼要。即使略具基本科学知识者,读了这七讲,对宇宙创世的奇妙壮丽,也能一窥梗概。 这些演讲不仅闪耀着霍金智慧的光环,而且体现出他特有的机智。谈到花费了他十几年时间的黑洞研究时,他说道:“这似乎有点像在煤窖里寻找一只黑猫。”霍金从人类认识宇宙的历史谈起,从亚里士多德确认地球是一个圆球,到哈勃发现宇宙正处于膨胀之中,其间经历了两千多年。以此作为起点,他探究了现代物理学的诸多领域,包括宇宙的起源(即大爆炸)、黑洞的性质,以及时空等理论。最后,霍金提出了现代物理学尚未解决的若干问题,特别是如何把所有的局部性理论结合成一种“统一的万物之理”他断言:“如果我们找到了这一问题的答案,那将会是人类理性的最终胜利
这本书是以随机性、混沌、统计学等为主题的数学科普书,全书共有17章。经典随机指随机事件的集合可以形成一个可预测的分布,如我们所熟知的投骰子、扔硬币、彩票抽奖,但混沌随机却往往会出乎我们的预测和假设。在混沌中,事件不会出现有序的分布,混沌随机的结果可能让人大吃一惊。某种意义上,混沌随机比经典随机更“随机”,比如为什么《哈利·波特》会成为畅销书?作者认为虽然随机性难以捉摸,但它并不可怕,数学家、物理学家们,诸如牛顿、伯努利、贝叶斯、爱因斯坦、马克思·玻恩、尼尔斯·玻尔等人,对于寻找并归纳这个世界的规律做了大量行之有限的工作。运用牛顿定律,我们可以将飞船发射到月球之上、预测遥远星星的运动,而量子物理学更是极速地推进了我们对微观世界的理解,因为生物学、化学研究获得了爆发式发展。从某种意
《生命之源——40亿年进化史》一书介绍了生命的演化和地球化学发展的关系。我们呼吸的空气中21%是氧气,这个含量比任何已知的其他星球都高。虽然,我们现在感觉理所当然地呼吸空气,但是地球并不总是一个充满氧气的行星。它是如何变成这样的?作者Donald Eugene Canfield(一位重量权威地球化学科学家,美国国家科学院院士,南丹麦大学生态学教授和丹麦国家研究基金杰出研究中心主任)引导读者通过科学证据的各种线索,突出科学家找到的在该研究领域的关键发现。氧气显示地球的大气层是如何随着时间的推移而发展起来的,它让我们看到了我们生存的星球上氧气历史的非凡旅程。本书曾获2014年国际大气科学馆员选择奖、科学杂志2014年读物排行榜前20、科学星期五2014年很好科普读物等奖项。
一部《美丽心灵》让我们认识了约翰·纳什这位带有传奇色彩的诺贝尔奖获得者。他的数学理论更是越来越为人们所熟知。本书通过通俗的语言深入浅出地阐述了约翰·纳什的数学理论及其在当今社会各个领域如经济学、生物学、物理学和社会科学的应用。并简明扼要地介绍了其他科学家对博弈论的研究成果。篇幅精炼,但内容翔实,适合广大对纳什及博弈论感兴趣的读者阅读。 本书作者曾获得美国国家科学作家协会颁发的社会科学奖,以及美国地球物理学联合会在科学新闻创办方面颁发的终身成就奖,其作品广受读者欢迎。
本书聚焦二十四节气的物候特征,融入重庆地区的气候特点和特有动植物资源,从生物学的视角引导学生去寻找身边的二十四节气变化,用自己真实的体会去验证古人的发现。每个节气分为节气概述、走近三候和拓展视野三个版块,其中设计了丰富多彩的动手动脑活动,希望同学们能够在活动中感悟节气、透过节气体会古代劳动人民的智慧。本书可以是中学生了解传统文化二十四节气的读本,也可以是生物教师开设选修课的素材。
本书以图文并茂、通俗易懂的形式,介绍了地球上古老的生命记录——叠层石。从地球45亿4000万年前诞生后,仅仅8亿多年,约37亿年前就已出现了微生物席构建的叠层石。它们光合作用不断释放氧气,并以超强的适应能力,不断扩展自己的殖民地。到24亿至19亿年前,已遍布全球,从沸腾的热泉、酷寒的极地、高盐的湖泊到广大的滨海-浅滩到处都有,释放的氧气不断翻番地增加,加上藻类植物的逐渐繁盛,氧气的产量更加日益巨大,最终将缺氧大气圈改造成有氧大气圈,将昏天黑地的早期地球改造成宇宙中已知拥有蓝天白云、万物生长的奇妙星球。从而引发地球上一系列重大的环境和演化事件,如条带状铁建造(BIF)沉积、多细胞生物兴起、艾迪卡拉大辐射直到寒武纪大爆发。此外,叠层石的成矿作用也很强大,世界上许多著名的大-中型高品位镁、铁、锰、铅、铜