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万物皆数读后感10篇

时间: 2021-02-21 04:20:47  热度: 737℃ 

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《万物皆数》是一本由[法] 米卡埃尔·洛奈(Mickaël Launay)著作,北京联合出版公司出版的精装图书,本书定价:68.00元,页数:304,特精心从网络上整理的一些读者的读后感,希望对大家能有帮助。

《万物皆数》读后感(一):《万物皆数》书评----数学在生活中的奇妙

一提起数学,我们脑海中马上会想到数学课上学的数学知识,各种定律、计算公式等。像我的理科不是太优秀的人来说,学起数学并不是那么轻而易举,所以上学时代,每次上数学课都是比较吃力,数学课本上的知识实在太枯燥了,看了一眼,你就会觉得很多理论知识深奥难懂,让你想学下去的兴趣瞬间减少。

《万物皆数》这本书中,告诉我们世界的数学化带来了前所未有的高效率。我们的自然能够如此优雅地使用数学语言和我们交谈,多么神奇。关于这种神奇,爱因斯坦说过一句著名的话:‘宇宙最不可理解之处,就是它居然是可以被理解的。”

这本书是一场大冒险。这位年轻的数学家清楚地为我们讲述了“才华大爆炸”,不仅描述了我们物质世界的现实,并且能够预测其未来的走向。《万物皆数》已被译为6种语言,获法国数学期刊tangente图书奖,长踞法国亚马逊科学史酚类第一名,是一本很棒的书,值得你去阅读。

生活中很多自然现象和数学息息相关,只是很多时候我们没有仔细观察。如你观察过鹦鹉螺的外壳吗?注意过松果表面的螺纹吗?侦探剧中确定嫌疑人位置的三角定位是什么原理?阿尔法狗的算法又与数学有哪些关联?

本书引领我们穿越回史前时代、四大文明古国、欧洲中世纪与文艺复兴时期,也会带领我们漫步于巴黎卢浮宫与发现宫。作者巧妙运用历史学的方法,构建了无数历史或现今的场景,将数学从亭台楼阁之上带入我们的日常生活,将数学之美化为一篇篇优美的文字,娓娓道来。

读完本书,你会了解远古时代的一些不太熟悉的科学家们,如毕达哥拉斯、婆罗摩笈多、花拉子米、塔尔塔利亚、韦达,他们创造出的数学完全揭开了自己的秘密和真正的属性。尽管这样的数学价值在很多数学家去世后很久很久才被认可,但是他们在世时,一直在寻找真相和美,他们混合了真相与美、有用与无用、普通和不可思议,像是把所有的色彩都融入无限的数学画布之上。他们一定想不到自己的数学在当今将会实现怎样的应用。

在史前时代,数字被用来计算羊群的数量,几何图形被用来测量田地并绘制道路。自那时候起,很多艺术家、创作者、匠人或者单纯的梦想家和好奇者,都在无意中踏入了数学的领地。他们是不自觉的数学家,是人类历史上最早的提问者、最早的研究者,如果想了解数学到底是什么,我们就必须追随他们的脚步,因为一切正是因为他们而起。

其实很多人喜欢数学,但是却不了解数学,甚至潜意识中会排斥学数学。那么读这本书就会带给你认识数学的一个新机会,走进书中,你就会跟随作者回顾这门人类历史上最不可思议、最迷人的学科发展到现在的曲折历程,去认识那些通过意外发现和奇思妙想而创造了历史的人。相信读完后,你一定觉得自己很幸运。

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《万物皆数》读后感(二):数与数学

看到这本书,我不自觉想向您安利一个网络电影《天才J之致命推理》,人类终极的两大数学公式,生命公式和偶然公式,救人和杀人的上帝之手,人的生命值由五方面构成:智慧、体格、相貌、财富、爱,满分为100分,当分值达到一百的时候,人的生命终结。

数学家庞加莱1908年出版的《科学与方法》中说:数学是一门赋予不同事物以同样名字的艺术。数学是一切可能与不可能的结合体,中文数字、阿拉伯数字、罗马数字,都只是一种符号。数学是具体的也是抽象的,在一定条件下,数形可以互相转换。

电影《天才J之致命推理》

大自然才是最伟大的数学家,数学家们所有的数学灵感,都是来源于大自然,比如:斐波那契数列(黄金分割率近似值1.618,φ(fai),黄金分割率的平方等于黄金分割率+1。),鹦鹉螺的外壳,松果的正向与逆向螺纹等。

泰勒斯、毕达哥拉斯、阿基米德

埃及法老雅赫摩斯二世向泰勒斯发出挑战,计算大金字塔的高度,仅仅是利用垂直于地面的一根小棍子,就轻松的解决了着个问题。泰勒斯四大定理:①:圆的任意一条直径,会将圆分为面积相等的两部分。②:等腰三角形两底角相等。③:任意两条相交线,对顶角相等。④:如果一个三角形的三个顶点落在同一个圆周之上,并且其中一边穿过圆心,那么必然是直角三角形。(泰勒斯定理)

毕达哥拉斯定理,即勾股定理3:4:5(勾三股四弦五)。任意一个直角三角形,两个直角边长度的平方和总是等于第三条边的长度的平方,这条命题的正反命题都成立。

阿基米德浮力原理,浸在流体中的物体(全部或部分)收到竖直向上的浮力,其大小等于物体所排开流体的重力。P95页附有阿基米德验算π的图示。

π

历史上第一个“π”节,是1988年3月14日在美国的探索博物馆举办的,成为最伟大的常数。计算机模拟结果得知,到目前为止,人们想要寻找的数列,最终都在π中找到了。这和《天才J》中的疯狂数学家的小数点后一亿位的猜想,这就是π的价值。

印度河流域的古印度数学家阿耶波多,计算出了近似程度非常高的π值,第一个使用圆圈形状表示零的人,也是第一个科学的使用十进制系统的人。“阿拉伯数字”源于印度。公元628年,婆罗摩笈发表的《婆罗摩修正体系》,在书中第一个对数字零和负数以及它们的算术性质的完整描述。 “正正得正,正负得负,负负得正,”一句看起来简单,知其所以然,却耗费了数学家很长的时间。负数开平方,在实数内无解,我们称之为:虚数

巴黎子午线:1744年的法国地图上,上面有卡西尼家族绘制的一系列关键的三角形,这里面每一个三角形的绘制都需要用到余弦、正弦、或者正切。在巴黎可以找到两个确定巴黎子午线的瞄准点,一个在难辨的蒙苏里公园中,另一个在北边的蒙马特高地上。

有一个经典又有趣的题:大约在1500年前,《孙子算经》中就记载了这个有趣的问题。书中是这样叙述的:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?现在来看这道题,我们只需要把题分解为已知条件和求知条件,然后设定,未知数X,y,即可求出。所有的问题,剥离题本身,单看数字,就是已知已知求未知,代数学的目标酒肆来解决纯数学的谜题。

几何学定义:一个由有限个多面体组成的三维形体。“拉吉奥德”网格球顶建筑,由多个三角形构成,接近球形。足球20个正六边形 12个正五边形,利用图形运算,我们可以更好的应用到建筑学。

笛卡尔坐标,德布罗意方程组,概率学,几何学,数列,都是组成数学的一部分,它的更大的功用是用在人类社会中,比如计算机、统计学、经济学、气象学等。数学的未来,不仅可以计算出宇宙的奥秘,说不定也可以计算出人类的未来。

德布罗意方程组

当你通过这本《万物皆数》了解了数学的发展史,你会重新爱上数学,困涩难懂只是他的外表,当你走进数学的世界,你会发现几何花纹的美丽,黄金分割的叹点,生活中处处充满了数学。

《万物皆数》读后感(三):两千年前走出美索不达米亚平原的测量员,带回了天赐人类的最美礼物

万物皆美,因为有数。

万物皆美,因为有数。

两千年前,在广袤无垠的美索不达米亚平原,一队来自古希腊帝国亚历山大王派出的皇家测量员们,正一步一个脚印一丝不苟地挪动着坚定的步伐。

他们穿越西亚北非地区,最终抵达了尼罗河流域两岸丰饶肥美的土地。

这是人类第一次,用简单的脚步就从几何学上描述了古希腊帝国的疆域和边界。得到的结果和我们今天用最现代化的测量工具测出的结果,误差不超过5%!

这是前无古人的壮举,这是数学在最初的年代给予人类的最美礼物。

法国数学博士米卡埃尔·洛奈,在《万物皆数》这本书中,讲述了数学这门学科曲折而迷人的发展历程,他娓娓道来的那些历代数学家们的传奇故事,以及人类对数学之美的不懈追寻,让我们重新发现了数学,也让我们从此深深爱上了数学。

(一)美一直存在,它就在那里等待。

森林里掉落地上的松果,是啮齿类小动物们眼中的美食,而就在这平凡无奇的小小松果表面,却隐藏着完美排列的斐波那契数列。

仔细观察就会发现,松果表面螺旋状缠绕的鳞片,有顺时针方向的,也有逆时针方向。神奇的是,不论向哪个方向旋转,鳞片的排列始终是斐波那契数列中挨着的两个数字!

你可以找到5-8型,8-13型或者13-21型,但是绝不会找到6-9型或者8-11型之类的松果。

而当我们环顾四周,你会更惊奇地发现,菠萝身上一圈一圈的大疙瘩并非杂乱无章,向日葵花籽一团一团紧簇是那样地有序,甚至在花椰菜表面的那些密密麻麻的微小隆起上,都有斐波那契教列若隐若现地向你招手微笑。

对,我们在这里,无处不在!

1846年9月23日和24日晚,德国天文学家约翰·格弗里恩·伽勒,强压下咚咚乱跳的心跳,用微微发抖的双手,缓缓将望远镜对准了深邃广袤的夜空。那是之前数学家勒维耶通过一系列复杂数学公式推算出来的几个天文方向坐标。

这位天文学家仔细地在视野中寻找,然后,他发现了它,一个小小的蓝色光点,在距离地球超过40亿千米的地方,理论中的太阳系第八颗行星——海王星,就在那里!

这是人类首次借助数学的力量,在笔尖上发现并证实了一颗星球。通过数学,那些天空中的怪兽,那些古老的神祇,突然之间变得温顺、驯服,像乖巧的猫,在数学的爱抚之下呼噜噜地打呼。

大至星球运行,小至松果纹理,它们早已依照数学规律运行万亿年。

当星空的壮美震撼我们的心灵,当自然的优美吸引我们膜拜的时候,数学早已悄然立于背后,支配着天地大美的运转,一直在那里等待着人类的发现。

(二)美不可思议,但数字可以勾勒。

现代社会,数字在日常生活中已经无处不在、不可或缺,以至于我们常常忘记了,数字的产生是一个多么伟大的想法,是祖先为我们打造的宝贵遗产。

有了数字,人类逐渐明白,他们发明了一种神奇的工具。如同火的运用照亮了人类生活的黑暗,数字的运用照亮了人类狭隘的视野,使得他们能够以一个无比广阔的视角,去书写、分析和理解周围的世界。

此时的人类才发现,那是一个无比美丽的新世界。

公元前6世纪,古希腊一个睿智的哲人,从数字中推演万物,用数字囊括万方,最终形成了他的哲学概念:一切皆数。

他就是毕达哥拉斯,最著名的发现就是我们上学必须学的数学定理:勾股定理。

而他的神奇还远不止于此。在他的信徒眼中,他就是神,比如他们相信,毕达哥拉斯能够在空气中凌波微步;毕达哥拉斯死了还能复活,毕达哥拉斯拥有预言和行医的才能;毕达哥拉斯能够命令动物;毕达哥拉斯有一条纯金大腿……

当然,靠谱的说法是,毕达哥拉斯最大的贡献,是创建了一个完全依靠数字解释万物的系统。

他认为数字衍生出来几何图形,图形又产生了火、水、土和空气四种物质元素,这四种元素又是一切生命的构成。奇数代表阳性(男性)的,偶数代表阴性(女性),数字10用圣十结构的三角形表示。

毕格拉斯是最早的试图用数字勾勒所有的美好事物,让数字成为宇宙和谐与完美的象征。

2016年3月10日,全世界的目光都聚焦在韩国首尔。一场特殊的围棋比赛,就要在世界最优秀的围棋选手李世石和拥有最先进算法的电子计算机——阿尔法狗之间展开。

在过去,从来没有任何一台计算机能够在围棋这个领域击败人类。围棋的战术战略需要玩家具有大量的直觉和创造力,即使计算机的计算能力再强,也很难找出能够模拟直觉行为的算法。

开赛一个小时后,双方已经下到了第37手。场面看上去很焦灼。然后,阿尔法狗下了一手震惊了所有观战专家的棋。它决定,黑子落在O10的位置。

正是这一手超出人类理解能力的妙棋,击败了人类最优秀的棋手,也让数字化的人工智能开始呈现出超越人类的趋向。

阿尔法狗出现的意义,就在于机器开始具有了直觉和独创性,它超越了过去机器系统思考的方式,而是通过自我学习,根据概率权衡所有可能。

伽利略在1623年撰写的《试金者》一书中,提出了数学的重要意义:

真理早已写在宇宙这部大书上。它以数学语言写就,其字符是三角形、圆形和其他几何图形。没有这些,凡人连一个词也读不懂;没有这些,人们就在暗黑迷宫中徘徊。

今天,人类用数学打造的计算系统,已不仅仅可以用来勾勒现实世界,甚至可以开始描画未来蓝图。

(三)美交相辉映,追寻大美才最美。

150万年前,旧石器时代的初期。人类祖先还是直立人的时候,在一个营地的角落里,一个原始人正在聚精会神打磨燧石。

营地周围,有野兽低沉地怒吼,有冷风呼啸而过。他丝毫不为所动,摩挲着手中的石块,敲掉了左边一侧的边缘,歪着头观察了一下,又敲掉了右边一侧。

就这样敲敲打打了很长时间,一个接近等腰三角形的手斧,逐渐显出了雏形。

到底是因为这种几何构造的实用性,还是仅仅出于某种审美的眼光,让我们的原始老祖宗坚持打造出了这种具有对称美的粗糙工具。

也许此时他们的头脑中,已经构建了一个抽象的形象。也就是说,我们的老祖宗在150万年前,就已经开始“搞数学”了。

1万年前,美索不达米亚平原,新石器革命刚刚开始。伴随着游牧民族的定居,人类对火和土的使用技巧日臻成熟,开始烧制日常使用的陶器。

尽管当时制作陶器的工艺十分粗糙,但人类对陶器之上装饰花纹的美观性,却呈现出谜一样的执着。

有三角锯齿状,有互相缠绕状,有人字交错状,他们自觉地运用对称、旋转、平移等方式,进行各式的几何变换。

这些上古时期的陶器制作者们,可能还没有意识到,他们其实已经开始了构建一门美妙学科的伟大工程,那就是数学。

公元前3000年,随着黏土板上字符的出现,数字获得了自己的符号,人类在楔形文字的基础上,再次前进了一大步。

为了表示8只羊,人们不再使用8个表示羊的符号,而是写一个数字8,然后再画上一只羊的符号。

从这一刻起,数字从现实中被抽离出来,开始独立存在,这标志着数字的诞生。从此,数字具有了抽象性,人们能够从更高层次观察数字。

与此同时,人们开始讨论数字究竟是什么。

人们争论着1是不是数字,因为数字是为了记录超过1个以上的东西而存在的啊,因此从2开始才是数字,是不是听起来好有道理的感觉?

随着人类的进化和社会的发展,越来越多的数不断被发明发现,后来出现的零、负数,甚至虚数,他们一次又一次的引发了人们激烈地探讨,也一次又一次地拓展了人类的思维边界,激励着人类一次又一次地重新出发。

而那些数字中蕴含着的至美旋律,也吸引着一代又一代的哲人学者,穷其毕生追寻天地大美。

古希腊历史上第一位伟大的数学家泰勒斯,应该是人类历史上第一个准确地预测了日食的人。由于思考数学问题精神太集中,在一天晚上,人们看见他一边散步一边仰着头观察天上的星星,然后扑通一声掉进了井里。

人类历史上最伟大的发明家,解题者阿基米德,曾经发明了杠杆原理,浮力原理和螺旋抽水机。在罗马军队攻占了自己居住的城市的时候,他还在专心致志研究着几何问题,根本不知道周围发生了什么,向身边的士兵漫不经心的说,别弄乱了我的圆形。结果被恼羞成怒的士兵,一剑刺穿了身体。

但最终,攻占希腊的罗马军队指挥官,为阿基米德修建了一座宏伟壮丽的坟墓。数学家虽死,但孜孜不倦探索追寻数学之美的精神,却一直延续传承至今。

随着电子计算机和人造卫星时代的到来,数学看似已经消失了,其实他们一直都在,只是已经隐藏进了那些复杂电子设备处理器的核心部位。

当我们驱车千里遍游壮美河山的时候,是汽车的导航系统,使用三角学原理,用正弦余弦计算角度定位,向我们忠实而准确地指示,前方该向左转还是向右转。

当我们玩着电子游戏,在虚拟世界开疆拓土的时候,其实是电脑应用数学模型为我们合成了视频图像。

未来的数学将会发展到什么地步,我们很难预测。但可以确定的是,它一定会给我们带来更多关于未来的惊喜,还有未知的美丽!

通过法国人米卡埃尔·洛奈这本《万物皆数》,我们经历了一场数学发展的神奇之旅,从中领略了数学的奇妙与优雅。更应该感谢的是,数学在历史的长河中一步步引领人类不断探索和发现了天地大美,我想,这也许是数学给人类的最美礼物。

《万物皆数》读后感(四):【译者手记】数学的历史是一段奇妙的旅程

首发:联合低音公众号

首发标题: 你是喜欢数学的,只是之前没有读到这本书

十几年前,当我刚刚进入浙江大学数学系攻读学士学位的时候,我对数学有着诸多的、浪漫且不切实际的想象。

卷福在《模仿游戏》中饰演数学家图灵

很多人对数学的印象是枯燥的、深奥的,如果你们对大学数学系的课程有所了解的话,就会发现,你们所认为的……都是对的。

整整4年的时间,我们一共学习了三十多门数学专业课,难度各有不同;从内容上看,有些偏向计算,有些比较实用,有些则很抽象。

而萦绕在我心中的最大一个疑惑始终是:这些数学课之间都有啥关系?

虽然都是数学,为什么长得一点儿都不一样?

微积分和解析几何到底有什么关系?

离散数学和复变函数到底有什么关系?

微分流形和点集拓扑到底有什么关系?

测度论和博弈论到底有什么关系?

这些都被称为“数学”的学科都是从哪儿来的……

用一个形象的比喻来说,4年的大学时光,数学就像是一颗枝繁叶茂的大树,我们看到了树冠郁郁葱葱、生机勃勃的恣意生长,但是这棵树的树干、乃至滋养了这棵树的土壤的存在都是“缺失”的。

我们接触过最前沿的、最高深的数学知识,但恐怕最优秀的同学都说不清楚数学史的“原点”在什么地方。

这个问题在我翻译《万物皆数》的过程中,终于得到了回答。

在从数学系毕业之后,我由理科转向了社会科学,修了法语作为二外,并且来到了巴黎。

在数学系的四年、以及那个问题已经成为了我人生的一段“过去”。在我以为这个问题几乎不可能被回答的时候,我遇到了《万物皆数》这本书,毫不夸张的说,这本书的格局之大令人惊艳,它将数学的历史一下子向前推到了史前时代。我们看到了史前人类对几何之美的本能追求,看到了古文明时代的人们如何“发明”数学以适应不断发展的生产资料和日常生活,看到了古代贤明君王对数学以及其他自然科学的维护和推崇。

史前时期陶器上的腰线史前时期陶器上的腰线

这本书不仅仅回答了我早年的疑问,恐怕也能够回答大多数面对数学不由自主会想到“学这些这有啥用啊”的人们。

数学,无论是不是宇宙(或上帝)赠予人类的礼物,都可谓是人类智慧的结晶。

最初,人们为了实际的需要不断地推动数学的发展,而如今,数学的发展已经远远超越了人们在实际生活中对其的需要,这是所有人类都应该感到自豪的事情。

《万物皆数》与其说是一本数学史,不如说是一段人类智识发展的历史,也是人类孜孜不倦想要与世界和宇宙对话的奋斗史。

比如,当我们轻轻松松的写下一连串阿拉伯数字的时候,那是一段长达数千年的、从美索不达米亚和古巴比伦人的60进制、到玛雅人的20进制、再到古印度人的10进制的发展历史,而后者最终漂洋过海被阿拉伯人带入了欧洲,进而推广到了全世界。

埃及文明的记数系统美索不达米亚人的记数系统楔形文字发明之后的数学符号

在翻译这本书的过程中,最令我印象深刻的是古希腊的“皇家测量员”。

这是一群“苦行僧”式的人物。

因为帝王征服世界的野心,他们踏上了丈量的旅程。在没有汽车、卫星、GPS的时代,他们用自己的双脚、通过稳定的步频和步幅一步步测量出帝国的疆域,从马其顿出发,他们最远曾经到达过印度边境。更令人震撼的是,他们的测量结果,与真实的距离误差不超过5%!

“地理学之父”埃拉托斯特尼

作者用浪漫大气的笔触,展现了一段波澜壮阔的蒙太奇场景:

“……这些男人们,踏着有韵律的节拍,一步步地穿越中东地区无边无垠的旖旎风光。我们能看见他们穿越上美索不达米亚高原;沿着干旱的土黄色西奈半岛一路向前,最终抵达了尼罗河流域两岸丰饶肥美的土地;然后,他们又掉头折返,义无反顾地向波斯帝国绵延不绝的山地和现今阿富汗地区的大漠前进。你是否看到他们,神色坚定,一步一步地走着,踏着枯燥又单调的节奏,徒步翻越兴都库什山脉一座座巨大的山峦,然后沿着印度洋的海岸一路返回?他们孜孜不倦地计算着他们的脚步……”

我们很难想象,这些在历史中甚至没有留下名字的人们,是怀着怎样的心情踏上每一段旅程,但他们对自己的工作应该有着某种虔诚。

他们或许是“匠人精神”的最好体现,就像睡虎地秦简的主人“喜”,作为一名基层法律工作者,他或许在有生之年没做过什么惊天动地的事,但通过他一生抄写了上千枚竹简并且在死后陪葬,我们可以猜测,“喜”或许真的很喜欢自己的工作。

书法家丁华复制的《云梦睡虎地秦简》

历史的基石难道不正是由这些“小人物”所铺垫的吗?

《万物皆数》这本书也是法式浪漫和人文主义的体现。浪漫且细腻的作者能够在卢浮宫中发现美索不达米亚人在陶器上留下的几何腰线,由是展开了一场超时空的、匠人与数学家之间的对话(而我这几年去卢浮宫也有几十次,却从来没有注意过这些,果然是内行看门道,外行看热闹)。作者对古代伊斯兰世界和古印度数学家的描写,是充满钦佩和赞赏的,甚至对于来自遥远东方的《九章算术》也有大量篇幅的赞美。

《万物皆数》作者米卡埃尔·洛奈

这种开放的态度并不是流于表面的“政治正确”,而是一种真正跨越了文化壁垒和国土疆界的大历史视角,正如作者自己所说:“……这就是所谓的‘英雄所见略同’。好的想法总是会超过文化差异,当人类的心智已经做好准备迎接其到来的时候,它们总是会自发地兴旺起来,蓬勃发展。”

客观地欣赏异域文化,没有偏见、没有先入为主,这也是我从作者那里学到的另外一种态度。

翻译《万物皆数》是一种享受。一方面,在这段数学史的旅程中,我了解了不熟悉的历史知识,重新拾起大学4年的旧时光;另一方面,作者的文笔优美,充满情怀,让译者有了很大的创作空间,我很享受与作者对话的过程。最终,这本承载着厚重的历史、作者的人文关怀、译者的真诚传递、编辑的精雕细琢、美编设计的视觉呈现的《万物皆数》来到了读者们面前,希望你们都能获得享受。

文字/孙佳雯

图/部分摘自《万物皆数》、部分来源网络

《万物皆数》读后感(五):数学,理解宇宙万物的钥匙

2003年丹·布朗的小说《达·芬奇密码》以750万本的成绩打破美国小说销售记录,是有史以来最卖座的小说。

在这部集结了多种密码和符号的小说中,出现的第一个密码是一组数字:13-3-2-21-1-1-8-5。这是被人杀害的卢浮宫博物馆馆长,临死前费力的留下的死亡讯息之一。

电影《达·芬奇密码》截图

女主角苏菲一眼看出破解这组密码的关键是一个著名的数学数列,斐波那契数列。在这个整数数列中,其中每个数等于前面的两数之和。

苏菲把这组看起来杂乱无序的数字,依据斐波那契数列的原则排列,按正确顺序把这些数字排列了出来:1-1-2-3-5-8-13-21。

斐波那契数列揭开了《达芬奇密码》整本书的揭秘之旅。

其实,数学不只能破解认为制造的秘密,还能破解宇宙万物。

《万物皆数:从史前时期到人工智能,跨越千年的数学之旅》就是一本从数学角度理解宇宙万物的书。

作者米卡埃尔·洛奈以数学家的眼光回顾历史、审视当下、展望未来,把人们习以为常的事从数学角度进行解读,让读者看到了不一样的世界。

史前人类制造的石器竟然都符合对称原理;现代很多球形建筑都符合几何原理;数学模型可以预测出多数情况下的未来。

不过,《万物皆数》不是一本全是数学公式和几何原理的纯数学课本,而是一本从古至今的数学发展史。

米卡埃尔·洛奈用深入浅出的语言把几何学的由来等重要的数学事件讲给读者听,力求让一直学不好数学的读者也能看懂书中内容。

这种科普式的写作方法和米卡埃尔·洛奈的经历密不可分。米卡埃尔·洛奈出生于1984年,2012年获得概率学博士学位。他致力于数学科普活动,在我们看不了的著名视频网站上发布了很多数学节目,非常受欢迎。

米卡埃尔·洛奈

《万物皆数》让我们发现,数学可以成为理解宇宙的钥匙。

史前人类的用具制作、大自然中的动植物生长、宇宙间的星体运行,这些在常人眼中的历史、生物、天文事件,在数学家的眼中都转变成了数学规律。最让人惊讶的是,这些看似和数学无关的内容,却都能用数学解读。

接下来,我们就一起开启这场数学揭秘之旅。

1.博物馆的文物&数学

你可能会说,博物馆的书上写着数学内容,这有什么可奇怪的。

不过事情没有这么简单啦。

先给你看一些花纹。

这些花纹出现在公元前4500年美索不达米亚人制作的陶器上。米卡埃尔·洛奈逛博物馆的时候发现不同陶器上有着样式各异的花纹。他数了数花纹样式,一共有7种。

而要到6000多年后,数学家才确切发现,组成花纹样式的几何图形变换种类只有7种,没有第8种。没想到,美索不达米亚人能在毫不知情地情况下,把这7种几何变换形式都画出来作为装饰。

还有更让人想不到的。

米卡埃尔·洛奈还在一个古希腊时期的瓶子上,找齐了7种花纹。为什么当时的人们不只画6种,甚至更少?为什么他们能把所有几何变换的花纹都画出来?

没有人能解答。

2.大自然的动植物&数学

还记得《达·芬奇密码》里的斐波那契数列吗?

围绕着轴心旋转生长的植物,就像斐波那契数列中一段数字的自然展示。

松果、向日葵、花椰菜、菠萝都是这种围绕轴心旋转生长的植物。

这些植物的螺旋生长,都会产生顺时针、逆时针两种方向的螺旋纹路。顺时针螺旋的数量和逆时针螺旋的数量,总是斐波那切数列中相邻的两个数字。

因为按照这种数字生长的植物螺旋排列会更紧密,植物紧密排列就能减少病虫害的出现。

斐波那切数列的奇特之处不仅体现在植物生长上,还表现在斐波那切数列数列中数字越大时,前一个较小数字与后一个较大数字的比值越接近黄金分割率0.618。(另一个算法也成立,即后一个较大数字与前一个较小数字的比值越接近黄金分割率1.618)

《达·芬奇密码》借哈佛大学宗教符号学教授罗伯特·兰登,也指出了黄金分割的神奇:

如果你将世界上任何一个蜂巢里的雄蜂和雌蜂分开数,你将得到一个相同的比率就是PHI;

葵花籽在花盘上呈相反的弧线状排列,相邻两圈之间的直径之比PHI

人从肩膀到指尖的距离,然后用它除以肘关节到指尖的距离,又得到了PHI。用臀部到地面的距离除以膝盖到地面的距离,又可以得到PHI。再看看手指关节、脚趾、脊柱的分节,你都可以从中得到PHI。

HI指的就是黄金分割的数值0.618。

3.星体运行&数学

电影《K星异客》有个让人惊叹的情节。

凯文.斯帕西主演的角色自称来自K星,为了说明自己确实来自K星,他写出了K星的运行轨迹。而这个轨迹只有少数几个顶尖天文学家才知道。

电影《K星异客》截图

凯文.斯帕西的角色是不是地球人,电影最后没有给出答案。但不论他来自哪个星体,宇宙间星体运行都和万有引力有关。

万有引力的数学运算公式适用于所有星体。

人们可以根据万有引力计算星体运行轨迹。万有引力似乎永远不会错,如果星体实际运行轨迹和根据万有引力推算出的运行不一样,人们的计算也没有错误,那就说明在这颗星体周围,还存在不为人所知的陌生星体。

人们就是根据这种推测,找到了海王星。

人们发现天王星之后发现这颗星体的运动轨迹和按照万有引力计算出的轨迹不一致。英国天文学爱好者哈赛伊博士提出一种假设,认为这种运动不一致是因为天王星之外存在其他未知行星。

法国数学家、天文学家奥本·勒维耶开始根据万有引力和天王星的实际运行轨迹计算这颗未知行星的轨迹。后来,他计算出了这颗行星的运行轨道和位置,并指出只要将望远镜对准位置,就能看见它。

1846年9月23日晚间,柏林天文台发现了海王星,与勒维耶预测的位置相距不到1°。

距今数千年的人画出的花纹,本质是几何变换;

动植物和人类的很多生长规律都符合黄金分割;

宇宙间星体运行轨迹符合万有引力的数学公式。

为什么数学规律能解释这一切?没有人类,数学也一直存在。数学到底是什么?是人类头脑中灵光一现得出的抽象符号规律,还是宇宙万物运行的规律?

放心吧,米卡埃尔·洛奈说,这属于未解之谜,看完《万物皆数》你也不知道,但是你会对数学刮目相看。

最后,值得一提的是这本书的设计处处利用了黄金分割线。

1.封皮&封面设计利用了自然中的黄金分割现象。

封皮——鹦鹉螺的螺旋曲线符合黄金分割。

《万物皆数》封皮

封面——拆掉封皮,能看到以黑色为底色的封面,左侧是鹦鹉螺,右侧是黄金分割线。

鹦鹉螺和黄金分割线的走向都是一致的。

《万物皆数》封面VS鹦鹉螺曲线和黄金分割线

2.内容、作者、译者介绍旁边、书脊上的书名和封面上都有黄金分割线。

《万物皆数》设计细节&黄金分割线

:数学学渣能看懂这本书么?

作为一个资深数学学渣,我可以很负责任地说:可以看懂和数学公式无关的一切文字。想看的话,挑着看,不看看不太懂的各种数学解答,只看文字叙述的数学推理过程,差不多能看懂。

参考文献:

http://www.xinhuanet.com/science/2016-10/31/c_135793612.htm

除了我拍的《万物皆数》的照片之外,其他图片均来自网络

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