遙望星空

前言

整個(gè)數(shù)學(xué)的發(fā)展史是和人類(lèi)物質(zhì)文明和精神文明的發(fā)展史交融在一起的。數(shù)學(xué)不僅是一種精確的語(yǔ)言和工具，不僅是一門(mén)博大精深并應(yīng)用廣泛的科學(xué)，而且更是一種先進(jìn)的文化。它在人類(lèi)文明的進(jìn)程中一直起著積極的推動(dòng)作用，是人類(lèi)文明的一個(gè)重要支柱。要學(xué)好數(shù)學(xué)，不等于拼命做習(xí)題、背公式，而是要著重領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的思想方法和精神實(shí)質(zhì)，了解數(shù)學(xué)在人類(lèi)文明發(fā)展中所起的關(guān)鍵作用，自覺(jué)地接受數(shù)學(xué)文化的熏陶。只有這樣，才能從根本上體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求，并為全民族思想文化素質(zhì)的提高夯實(shí)基礎(chǔ)。鑒于目前充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)的人還不多，更遠(yuǎn)未引起各方面足夠的重視，很有必要在較大的范圍內(nèi)大力進(jìn)行宣傳、引導(dǎo)工作。本叢書(shū)正是在這樣的背景下，本著弘揚(yáng)和普及數(shù)學(xué)文化的宗旨而編輯出版的。為了使包括中學(xué)生在內(nèi)的廣大讀者都能有所收益，本叢書(shū)將著力精選那些對(duì)人類(lèi)文明的發(fā)展起過(guò)重要作用、在深化人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)或推動(dòng)人類(lèi)對(duì)世界的改造方面有某種里程碑意義的主題，由學(xué)有專長(zhǎng)的學(xué)者執(zhí)筆，抓住主要的線索和本質(zhì)的內(nèi)容，由淺入深并簡(jiǎn)明生動(dòng)地向讀者介紹數(shù)學(xué)文化的豐富內(nèi)涵、數(shù)學(xué)文化史詩(shī)中一些重要的篇章以及古今中外一些著名數(shù)學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)及歷史功績(jī)等內(nèi)容。每個(gè)專題篇幅不長(zhǎng)，并相對(duì)獨(dú)立，以易于閱讀、便于攜帶且盡可能降低書(shū)價(jià)為原則，有的專題單獨(dú)成冊(cè)，有些專題則聯(lián)合成冊(cè)。希望廣大讀者能通過(guò)閱讀這套叢書(shū)，走近數(shù)學(xué)、品味數(shù)學(xué)和理解數(shù)學(xué)，充分感受數(shù)學(xué)文化的魅力和作用，進(jìn)一步打開(kāi)視野，啟迪心智，在今后的學(xué)習(xí)與工作中取得更出色的成績(jī)。

內(nèi)容概要

數(shù)學(xué)文化小叢書(shū)精選對(duì)人類(lèi)文明發(fā)展起過(guò)重要作用、在深化人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)或推動(dòng)人類(lèi)對(duì)世界的改造方面有某種里程碑意義的主題，深入淺出地介紹數(shù)學(xué)文化的豐富內(nèi)涵、數(shù)學(xué)發(fā)展史中的一些重要篇章以及一些著名數(shù)學(xué)家的歷史功績(jī)和優(yōu)秀品質(zhì)等內(nèi)容，適于包括中學(xué)生在內(nèi)的讀者閱讀。

作者簡(jiǎn)介

齊民友，武漢大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院教授。專業(yè)方向?yàn)槠⒎址匠?。曾任?guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)數(shù)學(xué)組成員，武漢大學(xué)校長(zhǎng)，中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)。湖北省數(shù)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。湖北省科協(xié)副主席。發(fā)表過(guò)若干專業(yè)論文，撰寫(xiě)過(guò)一些教材和科普書(shū)籍，如《重溫微積分》，翻譯了一些國(guó)外著作，如H.Weyl的《數(shù)學(xué)與自然科學(xué)之哲學(xué)》。

書(shū)籍目錄

一、引子二、牛頓的生平三、牛頓和微積分  切線問(wèn)題  極大極小問(wèn)題    數(shù)苑漫游（一）橢圓    積分學(xué)與微積分的基本定理    數(shù)苑漫游（二）牛頓與億  微積分的嚴(yán)格性問(wèn)題四、萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)與證明    數(shù)苑漫游（三）蘋(píng)果和月亮    數(shù)苑漫游（四）用一點(diǎn)向量    附錄  由萬(wàn)有引力定律到開(kāi)普勒第一定律五、結(jié)束語(yǔ)

章節(jié)摘錄

牛頓(Isaac Newton)于1643年1月4日生于林肯郡(Lincolnshire)格蘭瑟姆(Grantham)附近的伍爾索普莊園(Woolsthorpe Manor)。他是遺腹子，父親也叫Isaac Newton。三歲時(shí)，牛頓的母親改嫁了，牛頓就和外婆生活在伍爾索普莊園。不幾年后，繼父也去世了，母親就帶著后夫的三個(gè)孩子，回到伍爾索普莊園，一大家人住在一起。在當(dāng)時(shí)，這個(gè)家庭應(yīng)該算是殷實(shí)之家了。然而牛頓的生活是孤獨(dú)的，如孤兒一般。這與牛頓后來(lái)孱弱的身體和內(nèi)向孤僻的性格有很大關(guān)系。這個(gè)家庭當(dāng)然完全談不上對(duì)牛頓的教育，母親對(duì)他的希望也只是做一個(gè)富裕的農(nóng)民而已。所以要想從她手上摳出讀書(shū)的錢(qián)并非易事。但牛頓在中學(xué)畢業(yè)以后卻是一心想要進(jìn)大學(xué)，雖然沒(méi)有任何資料說(shuō)明牛頓已經(jīng)表現(xiàn)出過(guò)人的才智。這時(shí)，牛頓的舅舅支持了牛頓，所以才進(jìn)了劍橋大學(xué)三一學(xué)院(Trinity College)，時(shí)為1661年6月，也就是康熙皇帝繼位前一年。把科學(xué)史上的年代與我國(guó)歷史大事的編年做一個(gè)對(duì)照是很有趣的事。這樣，我們就可以更真切地體會(huì)到，我國(guó)在科學(xué)上是怎樣落后下來(lái)的。現(xiàn)在關(guān)于牛頓在劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)的情況所知不多?？梢钥隙ǖ氖?，當(dāng)時(shí)的劍橋大學(xué)是由亞里士多德的學(xué)說(shuō)統(tǒng)治的。但是，劍橋大學(xué)有一個(gè)很大的圖書(shū)館，牛頓也有充分的余暇，他特別專注攻讀笛卡兒、伽桑地(Pierre Gassendi，1592—1645，法國(guó)哲學(xué)家與天文學(xué)家)、霍布士(Thomas Hobbes，1588—1679，著名的英國(guó)哲學(xué)家，唯物論機(jī)械論者)、玻意耳等人的著作。這些學(xué)者共同的特點(diǎn)是主張機(jī)械論。這對(duì)于牛頓后來(lái)的哲學(xué)立場(chǎng)自然有深刻的影響。也正是從這種機(jī)械論的立場(chǎng)出發(fā)，牛頓完全接受了哥白尼、開(kāi)普勒和伽利略關(guān)于太陽(yáng)系的日心說(shuō)理論。他仔細(xì)地分析過(guò)這些偉大先行者的著作，包括他們的數(shù)據(jù)和各種結(jié)論。他幾乎讀遍了劍橋大學(xué)三一學(xué)院圖書(shū)館中的全部伽利略的著作。但是，那里可找不到伽利略的兩本最基本的著作，即《兩大世界體系》和《兩門(mén)新科學(xué)》。因?yàn)閯虼髮W(xué)三一學(xué)院圖書(shū)館的負(fù)責(zé)人仍然感到收藏這兩本禁書(shū)要冒很大的風(fēng)險(xiǎn)。天主教教義對(duì)當(dāng)時(shí)人們的思想統(tǒng)治之嚴(yán)酷，不是我們今天可以想象得到的。關(guān)于牛頓在哲學(xué)方面所受到的影響，還有另一方面。當(dāng)時(shí)劍橋大學(xué)最著名的哲學(xué)家亨利·摩爾(Henry More，1614—1687)屬于所謂新柏拉圖主義，他們一方面承認(rèn)有一個(gè)機(jī)械論性質(zhì)的宇宙，但是上帝是存在的，他通過(guò)一種“自然的精神(spirit ofNature)”控制著機(jī)械論性質(zhì)的宇宙。這一點(diǎn)對(duì)于牛頓似乎也是有影響的，而且亨利·摩爾恰好代表這種思想的神秘的通神的(theosophic)一面。

后記

在上一本書(shū)里講到人類(lèi)是如何發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系的唯象定律——開(kāi)普勒三定律——的。這里面用了一些初等數(shù)學(xué)——?dú)W幾里得幾何，但是我們已經(jīng)看到這是不夠的。在這本書(shū)里，“上帝”正如拉普拉斯所說(shuō)，成了一個(gè)人們并不需要的假設(shè)。以微積分為代表，新數(shù)學(xué)成了人類(lèi)的有力武器。用這種新武器武裝起來(lái)的人類(lèi)在牛頓至今的三百年間勝利前進(jìn)的過(guò)程，讀者們多少是知道一點(diǎn)的。但是對(duì)于浩瀚的星空，人類(lèi)會(huì)只滿足遠(yuǎn)遠(yuǎn)的看一下嗎？從遙望星空到太空遨游，空間時(shí)代來(lái)臨了。而這里需要的數(shù)學(xué)知識(shí)就更深刻了。如果有可能，應(yīng)該再把這里的故事講下去。

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