年底了,推荐两本科普书籍:《纠缠:量子力学趣史》《迷人的对称》
年底了,推荐两本科普书籍:《纠缠:量子力学趣史》《迷人的对称》
《纠缠:量子力学趣史》
作者: [美]路易莎·吉尔德(Louisa Gilder)出版社: 人民邮电出版社 定价: 99.00 装帧: 平装
《纠缠:量子力学趣史》一书通过讲故事的方式,讲述了量子力学百年发展。掀起量子力学神秘的面纱。本书封面使用了那张第五届索尔维会议上的著名合影,因为爱因斯坦和玻尔的激烈辩论,让这次量子力学峰会被称为最著名的一届。
作者路易莎·吉尔德以二十世纪最伟大的物理学家们的论文、信件和回忆录为基础,通过历史调查和想象力,让他们用自己的语言“对话”。这些或真实或略带虚构的故事情节既人性化又戏剧化。我们将看到玻尔和爱因斯坦的思想碰撞,海森堡和泡利决定追寻奥秘,薛定谔和德布罗意如何为后人铺平了道路,贝尔的研究为何值得重新思考,费曼以其独特的雄辩力向同时代的人发起挑战……这些伟大人物的碰撞正如同量子“纠缠”,在时间与空间中勾勒出他们真实的生活状态,他们对科学研究的热情,以及他们的伟大思想。本书以独特的叙事风格描绘了量子物理学从理论初建到量子计算机探索这百年的发展史,故事中生动的对话、细节使得这段历史顿时变得鲜活起来。带领读者们走进科学巨匠们的探索历程和生活碎片,从一个与教科书相反的方式,一个更有人情味的途径,掀起量子力学神秘的面纱。
《迷人的对称》
作者:(英)伊恩·斯图尔特 出版社: 中信出版社 定价: 65 装帧: 平装
赌徒,天才,无赖,学者,酒鬼,情敌与爱人,意气风发与穷困潦倒。
冲突,辩论,对决,嫉妒,不甘,蛰伏与亮相,埋没在遗物中连毛边都未曾裁开的推理与证明。
数学史的剧场里绝对不是只有数字、符号和天才。这里上演的是最聪明的头脑的探索,同时还有他们在世间的悲欢离合、辛酸与荣耀。享誉世界的著名数学家伊恩·斯图尔特围绕“对称”这一在数学乃至人类对自然的探索中居于核心地位的概念巧妙地穿针引线,为我们娓娓道来了3000多年来的数学发展史。他将带我们认识的这群非凡的头脑,不仅包括当今小朋友们都十分熟悉的高斯,还包括我们相对陌生的阿贝尔、伽罗瓦等等。从古巴比伦的破碎的泥板,到李群的故事,再到理论的前沿,比如或许有可能解释宇宙的存在的“八元数”。从古至今,一代又一代数学家努力以自己的方式一点一点拓展着知识的边界。
在《迷人的对称》中,我们有幸得到一位数学大师的引领,跟随他穿越千年的历史烟尘,和最聪明的那群人一起激荡脑力,了解数学中最重要的领域之一,并品读各种或令人赞叹或值得唏嘘的人生故事。这将是一场闪烁着智慧光辉又饱含历史与人文墨色的迷人旅程。
目录 · · · · · ·
前言
巴比伦的书吏
家喻户晓的名字
波斯的诗人
嗜赌的学者
狡猾的狐狸
受挫的医生与多病的天才
不幸的革命者
平庸的工程师与卓越的教授
破坏公物的酒鬼
立志从军的近视眼与虚弱不堪的书呆子
专利局职员
五位巨人的量子五重态
五维的人
政治记者
一群混乱的数学家
真与美的追寻者
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对欧几里得来说,逻辑证明是几何学的本质特征,也一直是数学的基础。对一个缺乏证明的命题是应该存疑的,不论有多少相关证据的支持,也不论它有多么重大的意义。物理学家、工程师和天文学家总是鄙夷逻辑证明,他们党得这是一种书生气的东西,因为他们有个更实效的替代品:观察。 比如,如果一个天文学家在测算月球的运行时草草写出了月球运动的数学方程,就会很快陷入窘境,因为看起来并没有精确的解方程的办法。因此,天文学家会对方程添添改改,并且引入大量简化的近似值。数学家却担心这些近似值会严重影响最后的结果,并总想确证它不会出问题。天文学家有一套完全不同的方法,来检验自己结论的合理性,他可以看一下月球的运动是否符合自己的推算结论。如果符合,那就等于说证明了这种方法是正确的(因为得出的结果是正确的),同时也验证了这一理论(因为同样的原因)。这种逻辑是非常干脆的,因为如果一种方法存在数学向题,那就几乎可以肯定它无预测月球的运动。 没有观察和设备这些奢侈品,数学家只能通过内在逻验证他们的理论。
一个论点的意义越重大,就越需要逻辑证明。所以,当人们都希望一个论点是正确的,或者如果它是正确的就会产生重大意义的时候,逻辑证明就更加重要了。 证明不能空穴来风,也不能无限地向后回溯到先前的逻辑。它必须开始于某一点,这一点必须是某些未被证明——也不可能被证——的东西。我们今天把这种未被证明的起始点叫做公理,这些公理对某种意义上的数学问题来说就是其游戏规则。 如果谁反对公理,就尽可以改变它,但那就是另外一种游戏了。数学决不会断言某一论点为真,它只断言,如果我们作出大量假设,那么与其相关的陈述就必须是一种逻辑推论。
—— 引自章节:家喻户晓的人
爱因斯坦说他对物理学的兴趣是在父亲给他看了一个指南针之后被激发起来的。四五岁的时候,阿尔伯特对指南针无论怎么转动都指向同一个方向的能力特别着迷,这使他第一次窥见了物理世界之神奇。 在学校里,阿尔伯特成绩不错,但没有显示出什么特别的天赋。他慢条斯理,成绩优秀,但是不善交际。他更喜欢自娱自乐,尤其喜欢用卡片搭建房子。他不喜欢体育运动。1888年去了体育馆后,他学好了拉丁语,直到在15岁离开那里的时候,他的拉丁语和数学在班里都是拔尖的。他数学方面的才能是被他的叔叔雅各布激发出来的,雅各布是个工程师,学过一点高等数学。
阿尔伯特家有一个叫马克思・塔尔穆德的朋友,也对他的教育产生了重要影响。塔尔穆德是一个学医的贫困生,赫尔曼和保琳每个星期四晚上都会请他到家吃晚饭。他给了阿尔伯特几本科普书,后来他又启迪这孩子去读康德的哲学著作。他们会一连几个小时地谈论哲学和数学。塔尔穆德曾写道,自己从未见过爱因斯坦和别的孩子一起玩要,而且他读的都是些很严肃的书,没有轻松的读物。他惟一的放松方式就是演奏音乐,其中包括贝多芬和莫扎特的奏鸣曲,保琳会为他伴奏。 1891年,在得到一本他后来称为“几何圣经”的欧几里得几何学著作后,阿尔伯特对数学的热情爆发了。书中吸引他的主要是清晰的逻辑和欧几里得发现的思维模式。爱因斯坦一度由衷地感激学校的强制训诚(在旧教中,这是必须无条件服从的)和家庭中的犹太信仰教育。但是一旦他找到了科学,这些东西也就被弃之不顾了。
—— 引自章节:专利局职员
在德国,大多数量子理论的创始人都出身知识分子家庭,他们的父亲往往是医生、律师、学者,或从事其他诸如此类的职业。他们生活在豪华的房子里、演奏音乐,并参与当地的政治和文化生活,而量子理论伟大的英国创始人的童年则悲惨得多。他和自己专横而乖戾的父亲住在一起,而这位父亲和自已的父母也分居两地,这孩子的母亲整天战战兢兢,在丈夫和他们的小儿子在餐厅里默不作声地用餐时,她只能带着两个孩子在厨房里吃饭。 这位父亲名叫查理·阿德里恩·拉迪斯拉斯·狄拉克, 1866 年出生于瑞士的瓦菜州,20岁时就远离家门。査理在1890年到了布里斯托,但直到1919年才成为英国公民。
1899年,他与一名船长的女儿弗洛伦·汉娜·霍尔顿结婚。第二年,他们的第一个孩子雷吉纳出生,两年后,第二个儿子保罗·阿德里恩·莫里斯出生;又过了四年,他们生了一个女儿,取名贝阿特丽斯。 査理并没有告知自己的父母自己已经结婚,也没有告诉他们其实他们已经当上了祖父母,直到1905年他回瑞士探母时,他们才知道上述情况。 查理在布里斯托的“商业技术学院”当老师。人们大多认为他是一个好老师,但却出了名地没有人情味,而且非常严厉。总之,他是个严守纪律的人,很多老师都是这样。 保罗生性内向,而父亲的孤僻与缺乏社会活动更加剧了他的内司,査理要求保罗与自己说话的时候只能讲法语,这可能是出于督促学习这门外语的目的。由于保罗的法语很糟糕,以至于干脆就不和父亲说话了。他转而把时间都花在了对大自然的遐想上。
—— 引自章节:12 量子论五重奏
计算机并没有完全淘汰掉手算或心算,你经常可以通过动手计算并观察符号变形,来深入理解数学问题。
—— 引自章节:破坏公物的酒鬼