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宇宙的语言与秩序:《数学的故事》掠影

 心静如水D 2017-01-15

           


宇宙的语言与秩序:《数学的故事》掠影





Throughout the history, human beings have constantly struggled to understand the fundamental mechanisms of the material world. We have endeavoured to discover the rules and patterns that determine the qualities of the objects and their complex relationship .



Over thousands of years, societies all over the world have found one discipline about the underlying realities of the physical world above all the other subjects. That discipline is mathematics as the language of the universe which we must know and we will know.





我们的世界由模式和序列组成,他们就在我们身边。白昼变成黑夜,动物迁徙的路线年年不变,地貌不断改变。数学开始的原因之一,由于我们需要找到一个方法,搞清自然模式的含意。



数学中最基本的概念——空间和数量,是我们大脑固有的属性。即使动物,也有一些距离和数感,理解数学决定生死存亡。



但却是人学习了这些基本概念,并开始建立基本原理。某种程度上,人类开始认出模式,建立联系,计算和建立周围世界秩序。至此,一个全新的数学宇宙开始出现。





数学发展史也是一部缩影版的人类文明史。《数学的故事》(The Story of Maths)是BBC四集科学史纪录片,在分析科学进步内在动因的同时,史诗般地还原了数学科学迤逦前行的整个进程,通过在对“东方数学”体悟和对“西方数学”构建的冲突和融合中,百科全书式直视科学思想史全景,再现文明瑰丽绽放的经典时刻。主讲人Marcus du Sautoy 作为一位数学教授,亲身来到这些经典时刻发生之地,口述历史,源于现实而高于现实,陈述有时是一种非常有力的阐释,白描或许就是最具色彩的渲染。





分集掠影



第一集 数学-宇宙的语言



故事的第一集讲述了古埃及、古巴比伦和古希腊在数学上的成就。

古埃及的成就非常令人惊叹,由于建造金字塔等实际需求,古埃及人发现了很多数学公式,一个例子是为了求出金字塔需要的原料量,需要计算金字塔的体积,古埃及人的公式表明它们知道祖暅原理,这是一种微积分的初步思想。古巴比伦人发明了60进制,而古希腊人开创的演绎系统则成为了今天数学研究的根基。



第二集 东方的天才



这一集中,马库斯来到东方,介绍中国和印度的成就。

古代中国的贡献主要是中国剩余定理和秦九韶用类似牛顿的方法求高次方程的近似解,它们成为了今天代数领域重要的研究方法。印度的一个重要成就是发明了数字0,他们发明的数字被阿拉伯人传到了欧洲(就是阿拉伯数字),带来了欧洲代数的发展。



第三集 空间的边缘



第三集的内容主要是中世纪之后欧洲的成就。这集讲述了许多现代数学体系构建的基础,包括笛卡尔发现直角坐标系,成为联结代数和几何的重要媒介;以及黎曼等人发现非欧几何,还有高斯、伯努利家族的故事。



第四集 无穷大及其超越



第四集是近代的成就,涉及到一些深入的命题,以希尔伯特的23个问题为线索,介绍了康托尔和哥德尔对无穷的研究,庞加莱对三体问题的研究,拓扑学和佩雷尔曼,希尔伯特第十问题的解决,以及近代著名的黎曼猜想、伽罗华理论与布尔巴基的概念。





这场视听的旅行向我们展现了数学科学波澜壮阔的历史场景。通过对思想史的纯现实主义表达,我们意在向科学先哲们致敬,用时向科学精神致敬。在数学的征途中,我们或许永远都在路上。





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