《圖解數學簡史 數學世界中不可不知的100個重大突破》是2022年人民郵電出版社出版的圖書,作者是[英] 理察·埃爾威斯(Richard Elwes)。
基本介紹
- 中文名:圖解數學簡史 數學世界中不可不知的100個重大突破
- 作者:[英] 理察·埃爾威斯(Richard Elwes)
- 出版時間:2022年3月1日
- 出版社:人民郵電出版社
- ISBN:9787115565389
- 開本:16 開
- 裝幀:平裝
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
數學無處不在,是日常生活中不可或缺的部分,支撐著世界上絕大多數的基本規律,從美麗的大自然到令人驚訝的對稱性技術中,都能看到數學的影子。雖然數學的基本邏輯同宇宙一樣古老,但人類直到近代才開始理解這個複雜的學科。那我們是如何發現數學並使之飛躍發展的呢?
本書將告訴讀者數學領域的100 個重大突破。書中以故事的形式講述了你需要知道且十分重要的數學基本概念。從數學最初的“生命火花”—記數,來回顧我們的進步歷
程,通過古老的幾何形狀、經典悖論、邏輯代數、虛數、分形、相對論和形態彎曲等難題,淋漓盡致地為大家展示奇妙的數學世界。書中上百張精美的圖片和富有啟發性的圖表,將為你展示數學這門極為重要的學科的100 座里程碑,以及它們是如何深遠地影響我們的生活的。每個故事都占據4頁,其中1 頁為全彩圖,3 頁為文字內容,結構清晰明了。
本書適合對數學及數學發展史感興趣的讀者閱讀。
圖書目錄
1 記數的發展 1
數學符號 2
鳥類與蜜蜂中的記數 2
遺傳與環境 3
2 記數簽 5
萊邦博骨 5
伊香苟骨 6
一 —二—很多 6
藝術和幾何 7
3 位- 值記號 9
古巴比倫數學 10
進位和借位 10
古巴比倫泥板 11
零的呼喚 11
4 面積和體積 13
面積問題 13
阿姆士莎草紙書 14
金字塔和莫斯科莎草紙書 15
5 畢達哥拉斯定理 17
神秘的畢達哥拉斯 17
畢達哥拉斯定理的內容 18
畢達哥拉斯定理的證明 19
畢達哥拉斯和距離 19
畢達哥拉斯定理與數論 19
6 無理數 21
集合與數 21
無理量度 22
Yale 碑 22
用反證法證明 23
7 芝諾的悖論 25
芝諾的悖論 25
阿基里斯和烏龜 26
離散系統和連續系統 27
8 柏拉圖體 29
二維和三維幾何 29
泰阿泰德理論 30
正多面體的宇宙 31
9 邏輯 33
亞里士多德的三段論 34
萊布尼茨、布爾和德摩根 35
10 歐幾里得幾何 37
亞歷山大圖書館 37
歐幾里得的《幾何原本》 38
歐幾里得幾何 39
11 素數 41
素數的研究 41
哥德巴赫猜想 42
伯特蘭定理 43
12 圓的面積 45
圓和正方形 46
π 的近似值 46
球體和圓柱體 47
13 圓錐曲線 49
阿波羅尼奧斯—
幾何學聖 49
自然界中的圓錐曲線 50
14 三角學 53
相似和比例 53
喜帕恰斯的三角函式表 54
馬德哈瓦和超越數 55
15 完全數 57
梅森素數 58
虧數和盈數 58
真因子和數列 59
16 丟番圖方程 61
丟番圖方程 61
希帕提婭的評註 62
丟番圖的復興 62
17 印度- 阿拉伯數字 65
吠陀時期和耆那教中的
數學 66
巴赫沙利手稿 66
阿拉伯人和歐洲人的傳播 67
18 模運算 69
分鐘、小時和天 69
中國剩餘定理 70
費馬小定理 70
高斯黃金定理 71
19 負數 73
婆羅摩笈多的《婆羅摩
歷算書》 73
負數 74
除以零 75
20 代數學 77
代數學的誕生 77
方程與未知數 78
二次方程 79
21 組合學 81
階乘 81
排列與組合 82
帕斯卡三角 82
二項式定理 83
22 斐波那契數列 85
五角星和黃金分割 85
藝術中的黃金分割 86
斐波那契數列 86
比奈公式 87
23 調和級數 89
收斂和發散級數 89
調和級數 90
巴賽爾問題 91
24 三次方程和四次方程 93
方程與解 93
三次與四次方程之爭 95
25 複數 97
複數的運算法則 97
邦貝利代數 98
虛數單位—i 98
複數幾何 99
26 對數 101
納皮爾的對數 101
布里格斯的對數表 102
自然對數 102
微積分和對數 103
27 多面體 105
阿基米德的立體圖形 106
星形正多面體 106
詹森幾何體 107
28 平面圖形的鑲嵌 109
正鑲嵌 109
非正鑲嵌 110
克卜勒半正平面鑲嵌 110
雙曲鑲嵌 111
空間鑲嵌 111
29 克卜勒定律 113
克卜勒定律 113
萬有引力定律 114
牛頓的平方反比定律 115
30 射影幾何 117
透視問題 117
笛沙格的新幾何 118
笛沙格定理 118
31 坐標 121
勒內·笛卡兒 121
製圖法 123
地圖投影 123
32 微積分 125
牛頓和萊布尼茨之爭 125
變化速率 126
梯度與極限 126
皇家判決書 127
33 微分幾何 129
懸鏈線 129
伯努利王朝 130
等時降線問題 130
最速降線問題 131
34 極坐標 133
阿基米德螺線 133
對數螺線 134
極坐標 134
極坐標曲線 135
35 常態分配 137
點數問題 137
常態分配 138
中心極限定理 139
36 圖論 141
柯尼斯堡七橋問題 141
圖論 142
圖形與幾何 143
圖論與算法 143
37 指數運算 145
復指數運算 146
冪級數 146
指數函式 147
歐拉公式 147
38 歐拉示性數 149
歐拉示性數 150
代數拓撲 151
39 條件機率 153
貝葉斯定理 153
條件機率 154
40 代數學基本定理 157
方程與實數 158
方程與複數 158
41 傅立葉分析 161
波與調和函式 162
干涉和傅立葉定理 162
42 實數 165
歐幾里得的直線 165
函式與連續性 166
介值定理 167
43 五次方程 169
複雜方程 169
不可解方程 170
群論的誕生 171
44 納維- 斯托克斯方程 173
流體力學的誕生 173
稠性與黏性 174
納維- 斯托克斯方程 175
45 曲率 177
高斯曲率 177
高斯- 博內定理 178
46 雙曲幾何 181
歐幾里得的平行公理 182
分水嶺 182
彎曲的空間 183
47 規矩數 185
經典問題 185
旺策爾的解構 187
48 超越數 189
劉維爾超越數 190
超越數e 和π 190
康托和記數超越數 190
超越數和指數 191
49 多胞形 193
探究四維 193
柏拉圖多胞體 195
50 黎曼zeta 函式 197
素數個數 197
黎曼猜想 198
素數定理 199
51 若爾當曲線定理 201
連續性和拓撲 201
若爾當- 布勞威爾
分離定理 202
亞歷山大帶角球 202
52 曲面的分類 205
帶手柄的球面 205
莫比烏斯帶 206
克萊因瓶 206
馮·戴克定理 207
53 基數 209
集合論的開端 210
冪集 210
54 壁紙群 213
對稱性的可能性 213
17 個壁紙群 214
空間群 215
55 數字幾何 217
皮克定理 217
里夫四面體 218
埃爾哈特的分析 219
56 羅素悖論 221
歐布利德的悖論 221
羅素悖論 222
公理集合論 223
57 狹義相對論 225
伽利略相對性原理 225
光速 226
洛倫茲變換 227
閔可夫斯基空間 227
58 三體問題 229
馬和騎士 229
兩體系統和三體系統 230
混沌 230
桑德曼級數 231
59 華林問題 233
拉格朗日四平方和定理 233
華林問題 234
希爾伯特- 華林定理 235
60 馬爾可夫過程 237
醉漢走路 237
蛇梯棋 238
隨機遊走 238
61 廣義相對論 241
張量演算 241
愛因斯坦場方程 242
測地線和自由落體 242
黑洞 243
62 分形 245
朱利亞集合 245
曼德博的分形革命 246
分形的世界 247
63 抽象代數 249
諾特的環 250
代數幾何 251
64 扭結多項式 253
原子旋渦論 253
亞歷山大多項式 254
扭結的不變數 254
65 量子力學 257
雙縫干涉實驗 257
波函式 258
薛丁格方程 259
66 量子場論 261
狄拉克方程 261
量子電動力學 262
粒子物理的標準模型 262
重整化和楊-
米爾斯理論 263
67 拉姆齊定理 265
宴會問題 266
無限的拉姆齊定理 267
68 哥德爾不完備性
定理 269
希爾伯特的計畫和
《數學原理》 270
哥德爾定理 271
哥德爾配數 271
69 圖靈機 273
算法和證明 273
圖靈機 274
丘奇- 圖靈論題 274
可程式計算機 275
70 數值分析 277
牛頓法 278
微分方程 278
科學計算 279
71 資訊理論 281
二進制 281
信息傳遞 282
熵 283
72 阿羅不可能性定理 285
選舉制度 285
社會選擇理論 286
霍爾婚配定理 287
73 博弈論 289
博弈與衝突 290
囚徒困境 290
人工智慧 291
74 異種球面 293
變形和平滑變形 294
異種球面和微分拓撲 295
75 隨機性 297
數據模式和可壓縮性 297
貝里悖論 298
複雜性的不可計算性 298
隨機性和蔡汀的“Ω” 299
76 連續統假設 301
無限集的中間層 301
科恩的力迫法 302
77 奇點理論 305
尖點和交叉點 305
解決奇點 306
廣中平佑的定理 306
突變理論 307
78 準晶體 309
平移對稱性 309
彭羅斯貼磚 310
謝赫特曼的準晶體 310
79 友誼定理 313
友誼圖 313
埃爾德什 314
埃爾德什數 315
80 非標準分析 317
理解數學結構 317
模型論 318
無窮小的回歸 318
非標準分析 319
81 希爾伯特第十問題 321
算法和數字 322
可計算性和可枚舉性 322
MRDP 定理 323
82 “生命”遊戲 325
量化複雜性 326
細胞自動機 326
計算世界 327
83 複雜性理論 329
可計算性和時間花費 329
計算複雜性 330
N 和NP 331
84 旅行推銷員問題 333
圖論和最佳化問題 334
卡普定理 334
模擬退火算法 335
85 混沌理論 337
邏輯斯諦映射 338
周期3 意味著混沌 339
86 四色定理 341
地圖著色問題 341
五色定理 342
計算機輔助證明 343
87 公鑰密碼 345
公開密鑰 346
數字和密碼 347
88 橢圓曲線 349
幾何與數論 349
曲線和法爾廷斯定理 350
橢圓曲線 350
伯奇和斯維訥頓-
戴爾猜想 351
89 威爾- 費倫泡沫
結構 353
帕普斯的六邊形蜂巢 353
開爾文猜想 354
威爾- 費倫泡沫結構 354
90 量子計算 357
整數分解問題 357
秀爾算法 359
91 費馬大定理 361
畢達哥拉斯三元組 362
費馬數 362
證明過程 363
92 克卜勒猜想 365
高斯格點 366
黑爾斯定理 367
93 卡塔蘭猜想 369
連續冪 369
abc 猜想 371
94 龐加萊猜想 373
收縮環 374
超球面 374
里奇流 375
95 素數的軌跡 377
素數的級數 377
孿生素數 378
哈代- 李特爾伍德猜想和
H 假設 379
96 有限單群分類定理 381
對稱性 381
有限群 382
戈朗斯坦的研究計畫 382
族和散在群 383
97 朗蘭茲綱領 385
模形式 385
羅伯特·朗蘭茲 386
吳寶珠對基本引理的
證明 387
98 反推數學 389
證明論 389
有限組合理論 390
大基數公理 391
99 整數分拆 393
哈代和拉馬努金 394
哈代- 拉馬努金公式 395
分拆和模形式 395
100 數獨 397
36 名軍官問題 398
數獨的線索 399
名詞解釋 400
作者簡介
作者理察.埃爾威斯是數學研究者,在英國利茲大學授課。他也為《新科學家》等雜誌撰稿。
埃爾威斯對於向公眾解釋數學原理很有熱情,常進行報告,並在電台做節目。