Encyclopaedic Dictionary of Mathematics

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出版者:MIT Press
作者:
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1977-10
价格:0
装帧:Hardcover
isbn号码:9780262090162
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《寰宇科学全览:从古典哲学到前沿物理》图书简介 内容概要 本书是一部宏大叙事与精微分析并重的跨学科巨著,旨在为当代求知者提供一幅囊括人类知识体系核心领域的全景图。它并非专注于任何单一学科的深度挖掘,而是致力于构建一座连接不同知识板块的桥梁,清晰地展示科学思想的演进脉络、核心概念的内在联系,以及不同学科间如何相互启发、共同推进人类对世界的理解。全书的结构设计,遵循着从宏观到微观,从历史到未来的逻辑递进,力求在保持学术严谨性的同时,以引人入胜的叙事风格,让非专业读者也能领略科学之美。 第一部分:思想的源泉与基石——古典智慧与逻辑的诞生 本部分追溯西方及东方文明早期对自然现象和存在本质的思考。重点梳理了古希腊哲学家(如泰勒斯、赫拉克利特、柏拉图、亚里士多德)如何首次尝试用理性而非神话来解释宇宙,尤其关注毕达哥拉斯学派对“数”的神秘崇拜及其对早期几何学的贡献。随后,我们将目光投向中国古代的阴阳五行学说、印度河流域的数学成就(零的概念的萌芽),以及古巴比伦的天文学记录。 本部分着重探讨逻辑学和形式推理的奠基工作。欧几里得《几何原本》的公理化方法被视为人类理性思维的典范,其对“定义、公设、公理、命题”的严格区分,为后续所有科学研究提供了范式。我们还会审视亚里士多德的三段论,分析其在中古时期如何成为经院哲学的核心工具。然而,本部分不会深入探讨现代数学的特定分支,而是将其视为一种普遍的推理工具被应用的阶段。 第二部分:文艺复兴与科学革命的黎明——观察、实验与机械宇宙观 科学革命是人类认知史上一次深刻的范式转换。本部分详细描绘了哥白尼、第谷、开普勒和伽利略如何挑战地心说,并用数学语言描述天体运动。其中,伽利略对实验方法的坚持,特别是对惯性定律的初步认识,标志着经验主义开始与理性主义融合。 核心内容集中于艾萨克·牛顿的综合性成就。我们深入剖析《自然哲学的数学原理》如何通过万有引力定律和三大运动定律,构建了一个宏大、可预测的机械宇宙模型。本部分将详细阐述微积分在描述运动变化中的核心作用,但讨论的焦点在于其在物理学应用上的突破,而非其纯粹的数学理论建构细节。此外,对笛卡尔的解析几何的引入,展示了代数与几何如何第一次被完美地统一起来,极大地增强了对空间和运动的描述能力。 第三部分:电气时代的风暴——能量、场与连续体的兴起 进入十八和十九世纪,科学研究的焦点从宏观的机械运动转向了看不见的力和物质的内在结构。本部分首先探讨热力学的发展,从焦耳、卡诺到克劳修斯和开尔文,解析了能量守恒定律和熵增原理如何重塑了我们对“过程”和“时间之箭”的理解。 随后,本部分详细梳理了电磁学的统一进程。法拉第的实验洞察、麦克斯韦方程组的理论构建,揭示了光作为一种电磁波的本质,这标志着人类认识进入了“场”的概念时代。我们探讨了场的理论如何从牛顿的瞬时超距作用假设中解放出来,构建了一个统一的、连续的物理世界图景。本节也会触及拉格朗日和哈密顿的分析力学,它们提供了描述复杂系统运动的更优雅、更具普遍性的数学框架。 第四部分:二十世纪的颠覆——相对论、量子与不确定性 二十世纪的物理学带来了对实在本质的根本性重估。本部分将深入解析爱因斯坦的狭义和广义相对论如何彻底改变了我们对空间、时间、质量和引力的认识,特别是时空的弯曲如何取代了牛顿的绝对空间。 随后,我们将焦点转向微观世界,探讨量子力学的诞生。从普朗克对黑体辐射的解释到玻尔的原子模型,再到海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学,本部分旨在阐释量子世界所固有的不连续性、叠加态和概率性描述。我们着重分析不确定性原理对传统决定论的致命一击,以及 EPR 佯谬和贝尔不等式所引发的关于实在本质的哲学争论。 第五部分:信息、复杂性与生命起源的探索 本部分将视野拓展到基础物理学之外,关注信息论和复杂系统科学的兴起。我们探讨香农信息论如何为信息的量化和传输提供了数学基础,以及这与物理学中的熵概念之间的深层联系。 此外,本部分追溯了生物学的重大飞跃:从孟德尔的遗传定律,到 DNA 双螺旋结构的发现,展示了生命如何在分子水平上被精确地编码和复制。我们讨论了图灵机对计算本质的定义,以及它如何启发了计算科学和人工智能的早期发展。最后的章节聚焦于复杂系统,如混沌理论和耗散结构理论,它们解释了在非平衡态下,简单规则如何演化出高度复杂的自组织现象,为理解气候、生态乃至社会系统的演化提供了新的视角。 总结与展望 《寰宇科学全览》的最终目的,不是提供特定领域的工具书,而是要展现知识的有机统一性。它强调,每一次重大的科学进步,往往都源于对既有范式的挑战,以及跨学科概念的借用与融合。本书力求在清晰阐述历史脉络和核心原理的同时,激发读者对科学探索永无止境的热情,以及对人类理性能驾驭的宇宙边界的敬畏之心。本书的价值在于其广博的视野和对知识体系宏观结构梳理的努力。

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这本书的阅读体验,很大程度上取决于你希望从中获得什么。如果你是一名数学专业的本科生,正在为那些需要深度理解其历史渊源和严格定义的基础课程做准备,那么这本词典的条目组织结构无疑是极其有价值的。它的解释往往不是那种简单的一句话定义了事,而是会追溯概念的起源,对比不同数学家对同一术语的细微差别处理。例如,在关于“群论”的某个子概念的阐释中,它用了足足两页的篇幅来对比不同学派在“公理化”进程中的演变,这种深度是许多现代速查手册望尘莫及的。然而,这种详尽也带来了负面效应——检索效率极低。当你需要快速确认一个公式的特定变量含义时,你很可能需要穿越好几段关于该公式历史背景和哲学意义的文字叙述,才能最终定位到你真正需要的那一点信息。这使得它更适合用于系统学习和深度钻研,而不是作为案头快速参考的助手。翻阅时,我常常需要准备额外的笔记本,以便记录那些我希望未来能深入研究的引用文献,因为这本书本身对后世文献的引用相对稀疏,仿佛它就是那个时代的终极答案。

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这本书的排版设计,特别是图表的呈现方式,给我留下了深刻的印象,但并非都是正面的。在处理几何图形和拓扑结构的可视化时,那些黑白印刷的插图,虽然线条清晰,但缺乏现代出版物中常见的色彩辅助和动态说明。很多时候,复杂的空间关系仅凭静态的、低分辨率的线条图来传达,需要读者投入极大的想象力去构建三维模型或更高维度的映射。例如,在阐述黎曼几何曲率张量时,附带的图例只能展示二维流形上的切线空间和法向量,对于理解其内在结构帮助有限。这让我强烈地体会到技术进步对知识传播的影响——在没有先进的计算机图形学辅助的年代,编辑和作者们是多么努力地想把抽象概念具体化。然而,对于习惯了屏幕上可以旋转、放大的交互式图表的我们来说,这种被动的、单向的视觉信息传递,显得有些吃力,迫使我们的大脑必须做更多的工作来“重建”图像。

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从纯粹的物质角度来评价,这本书的装帧质量是无可挑剔的。它厚重结实,纸张的克重和质感都表明它被设计成可以经受数十年甚至上百年的反复翻阅。书脊的装订极为牢固,即使我多次用力将其完全摊开以阅读那些跨页的长篇定义,它也表现出了惊人的韧性,没有出现任何松动的迹象。这无疑是对其作为“参考工具”长期价值的一种承诺。然而,这种重量和厚度,也意味着它几乎不具备便携性。它注定是图书馆的书架或者书桌上的一个永久性物件,而不是你可以轻易塞进背包里,在咖啡馆里快速浏览的伙伴。每一次需要查阅它,都像是一场小小的仪式——你必须坐在一个稳固的平面上,可能还需要一个书本支撑架来承载它的重量。这种物理属性的限制,无形中也限制了它在碎片化学习时代的适用性,使其更像是某种知识的“镇物”,而非流动的“活水”。

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这本书的封面设计,说实话,第一眼看上去就给人一种沉甸甸的、略显古板的学术气息。字体选择比较保守,但排版布局在细节处透露出一种对信息密度有着近乎偏执的追求。我最初买它,是冲着名字里“Encyclopaedic”这个词去的,期待它能像一本百科全书那样,对数学的各个分支提供详尽、系统、权威的阐述。然而,当我真正翻开内页,尤其是在试图查找一些现代代数拓扑学或者更前沿的分析领域概念时,感受到的却是强烈的“时代的局限性”。那些基础的、建立在经典微积分和线性代数之上的定义和定理被阐述得非常扎实,笔触细腻,尤其在对欧氏几何和初等数论的解释上,简直可以作为教科书来使用。但对于那些在二十世纪中后期才取得突破性进展的领域,这本书的覆盖面就显得捉襟见肘了。它更像是一部详尽回顾了“数学黄金时代”成就的史诗,而非一本涵盖当代数学全貌的工具书。每一次查阅,都让我感觉自己仿佛站在一个宏伟但略显陈旧的知识殿堂门口,能欣赏到精美的古典雕塑,却看不到远处正在拔地而起的新建筑。

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作为一本工具书,我对其编排逻辑提出了一个非常直观的疑问:为什么某些看似基础的术语被拆分到了不同的章节,而一些更复杂的、跨学科的概念却被合并处理?这种非线性的组织方式,对于习惯了现代数学学科分类法的读者来说,构成了不小的认知障碍。举个例子,我尝试寻找关于“测度论”中“可数可加性”的精确表述,结果发现它被嵌入在对“积分”理论的某个特定历史版本解释之中,而非像我预期的那样,直接位于“实分析”或“集合论”的基础词条下。这感觉就像是走进一个巨大迷宫,地图的绘制者拥有完全不同的空间逻辑。每次我以为找到了一个清晰的路径时,它却把我引向了一个看似无关的角落,那里可能藏着对某个看似次要概念的极为深入的剖析。这种编排风格,也许反映了早期数学家看待学科边界的模糊性,但对于现代读者来说,无疑增加了学习和查阅的摩擦成本。它要求读者不仅要理解数学概念本身,还要理解这本书的“作者心智模型”。

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