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内容推荐 我们通常认为数学和文学是两极对立的,它们之间有很大的不同。但是,如果它们是密不可分,甚至有着根本性联系的呢?在莎拉·哈特教授这部清晰、深刻、令人捧腹的作品《十堂奇妙的数学课》中,作者向我们展示了数学和文学之间的无数联系,以及如何通过这些联系提升我们对数学的理解,并收获学习与使用数学的乐趣。 这本书中的阐释将颠覆你过去的很多认知:小说《白鲸》里竟然存在各种复杂的几何知识?詹姆斯·乔伊斯的意识流小说为何有意夹杂了不同的数学元素?小说家乔治·艾略特为何如此痴迷于统计数据?《侏罗纪公园》的剧情与分形图案又有着何种关联?《福尔摩斯探案全集》作者阿瑟·柯南·道尔的笔下都写过哪些数学家的角色?从十四行诗到童话,再到法国的潜在文学工厂乌力波,哈特教授展示了数学和文学是如何相辅相成的,以此帮助我们更好地了解人类生活和我们在宇宙中所处位置的真相。 这将是一段难忘的旅程,通过我们自以为熟悉的书籍和故事,作者揭示了新的美丽奇迹。正如哈特承诺的,读完这本书,你将需要一个更大的书柜。 作者简介 莎拉·哈特(Sarah Hart),伦敦大学伯贝克学院数学教授,也是该学院最年轻的STEM教授和有史以来第一位女性数学教授,是英国仅有的5位40岁以下的女性数学教授之一。 哈特毕业于牛津大学和曼彻斯特大学,是第33任格雷欣学院几何学教授,也是有史以来第一位担任该职位的女性。 目录 前言 第一部分 数学结构、创造力和局限性 第1课 1,2,3的格律:诗歌的模式 第2课 如何用数学构建一个故事:叙事中的几何学 第3课 乌力波:潜在文学加工厂 第4课 算法:叙事的选择 第二部分 代数学的引喻——数学的叙事用途 第5课 数字的象征:重读虚构作品 第6课 数学隐喻:亚哈的算术 第7课 数学的错误:神话王国之旅 第三部分 当数学变成故事 第8课 激动人心的数学概念如何躲进小说的情节:思维的漫步 第9课 数学的主题:少年派的真实漂流 第10课 数学天才的养成:数学家莫里亚蒂 致谢 数学家的书架 序言 “叫我以实玛利吧。”这 无疑是文学作品中最著名的 开场白之一。我不得不尴尬 地承认,长久以来我都没有 勇气拿起《白鲸》这本书, 它应该算是“必读书”中很容 易让人产生负罪感的那一类 作品。而且“必读书”的标签 也激起了我的逆反心理,我 担心它是否名副其实。幸亏 有那么一天,我终于决定冒 险尝试一番,毫不夸张地说 ,这本书改变了我的人生, 它让我开始思考数学与文学 之间的关系,并最终形成了 你手中的这本书。 一切都始于我在无意中 听到一位数学家说,《白鲸 》里提到了“摆线”的概念。 摆线是一条优美的数学曲线 ——数学家布莱士·帕斯卡 觉得它是如此摄人心魄,甚 至说思考摆线能缓解他的牙 痛。但是,捕鲸从未被列入 摆线的应用场景之一。怀着 好奇心,我觉得该抽些时间 阅读这本“伟大的美国小说” 。令我惊喜的是,我发现《 白鲸》从一开始就充满了数 学的隐喻。跟随着梅尔维尔 的笔,我发现了越来越多的 数学现象。不仅仅是梅尔维 尔,列夫·托尔斯泰还写到 了微积分,詹姆斯·乔伊斯 还写到了几何。数学家的形 象甚至出现在风格迥异的作 家阿瑟·柯南·道尔和奇玛曼 达·恩戈兹·阿迪契的作品中 ,更不用说迈克尔·克莱顿 在《侏罗纪公园》里的分形 结构,或者那些统治了各种 诗歌类型的代数学原理了。 涉及数学思想的文学作品至 少可以追溯到公元前414年 阿里斯托芬的喜剧《鸟》。 偶尔也会有针对特定文 学流派或作者写作风格中数 学元素的学术研究。但即使 是对梅尔维尔这类(在我看 来)对数学有着明显偏好的 作家,我也只能找到有限的 几篇学术文章。数学与文学 之间更全面的关系尚未得到 应有的关注。因此我试图通 过本书让你相信,数学与文 学不仅有着密不可分、追本 溯源的关系,而且理解这些 关系可以让你进一步感受两 者的魅力。 数学通常被认为与文学 和其他充满想象力的艺术截 然不同.但它们之间的界限 其实是非常新的思想的产物 。从古至今,数学都是文化 认知教育中必不可少的部分 。两千多年前,柏拉图在《 理想国》中提出了理想的艺 术课程,中世纪的作家将其 分为三个学科(语法、修辞 、逻辑)和四个学科(算术 、音乐、几何、天文学)。 总之,这些都是文科学习的 核心内容,因此并不存在人 为区分“数学”与“艺术”的现 象。 11世纪的波斯学者奥马 尔·海亚姆被普遍认为是诗 集《鲁拜集》的作者(现代 学者认为这本诗集是几位作 者的共同作品),海亚姆也 是一名数学家,曾经为一些 数学问题做出了优美的几何 解答,而这些问题的完整代 数解直到400年后才出现。 14世纪的乔叟既写出了《坎 特伯雷故事》,也创作了一 篇关于星盘的文章。这样的 例子不胜枚举,尤其是刘易 斯·卡罗尔,他首先是数学 家,其次才是作家。 然而,还有一个更深层 次的原因促使我们去寻找隐 藏在文学中的数学元素。宇 宙中到处都是作为基本原理 的结构、模式和规律,而数 学是我们理解这些东西的最 佳工具——这就是为什么数 学经常被称为“宇宙的语言” ,也是为什么它对科学如此 重要。既然人类是宇宙的一 部分,我们的创造性表达方 式,包括文学,自然也会表 现出对规律和结构的向往。 因此,数学是一把从完全不 同的角度审视文学的钥匙。 作为一名数学家,我可以帮 助你看到这一切。 我从小就喜欢规律,无 论是文字、数字还是图形中 存在的规律,甚至在不知道 自己所做的事情就是数学之 前,我就喜欢上了规律。慢 慢地,我发现我数学家的职 业方向越来越清晰,但我为 此也付出了一些无法回避的 代价。近几十年来,在英国 的教育体系中,数学已经被 视为一门理工学科,与人文 学科有着天壤之别。如果在 16岁之后想继续学习数学, 你可能必须选择“理科”的方 向。1991年,在我在学校 的最后一堂英语课结束时, 老师交给我一张用优美字体 手写的便笺,上面罗列了一 长串她觉得我或许会喜欢的 书。她说:“让你迷失在实 验室里真的令我很难过。” 被人以为我迷失了前进的方 向,这也让我觉得很抱歉。 但我并没有迷失自己——如 果你也曾被迫“选择”一个科 目而不是另一个,你也不会 迷失自己。我热爱语言,我 热爱文字组合在一起的方式 ,和数学一样,我痴迷于小 说对虚拟世界边界的创造、 操控和试探。之后我去牛津 大学学习数学,我儿时心目 中的文学偶像C.S.刘易斯和 J.R.R.托尔金每周都会讨论 彼此作品的那个小酒吧与我 的住处只隔着一条街,这让 我很兴奋。 …… 包含在欧氏几何中的那 些美妙的确定性——由公理 和定义严谨地推导出定理和 证明,既激发了文学巨匠的 创作灵感,也慰藉了他们的 心灵。从乔治·艾略特和詹 姆斯·乔伊斯(他们以各自 不同的方式热爱着数学,我 们将在第6课看到他们), 到诗人威廉·华兹华斯和埃 德娜·圣·文森特·米莱。华 兹华斯在《序曲》中写道, 几何学带来了“安谧与幽邃” ,并让人们“几乎忘了悲伤” : 困扰着心灵,那些抽象 的 |