【好书推荐】物理、数学和发明的经典科普书籍

目录

1 物理:《汤普金斯先生身历奇境》

2 数学:《啊哈!原来如此》和 华罗庚的平话系列

3 发明:《发明的故事》


计算机行业的从业者,需要很好的物理和数学基础并能热爱创造发明,今天,我想通过介绍经典的物理、数学和发明书籍帮助大家开阔视野,启发思路。

1 物理:《汤普金斯先生身历奇境》

在相对论刚出来的时候,针对普通大众无法理解相对论的情况,有位物理学家曾经写了一篇短篇小说,通过一个对现代科学感兴趣的银行小职员汤普金斯的经历,来解释空间曲率和膨胀宇宙理论的基本概念。这篇小说最早发表在剑桥大学出版社出版的科普杂志《发现》(Discovery)上。后来这位物理学家又连续写了好几篇普及相对论和量子论的故事,最后这些故事在1940年汇成了一本书,就叫《汤普金斯先生身历奇境》英文:The New World of Mr Tompkins。这位物理学家叫乔治·伽莫夫(George Gamow),在原子核物理学和宇宙学方面有着突出成就,他创立了大爆炸宇宙理论,也首先提出遗传秘密理论。

图片来源:George Gamow quote Five billion years to make man - Large image 800 x 400 px

今天我给大家介绍的版本是乔治·伽莫夫 (George Gamow)和罗素·斯坦纳德 (Russell Stannard)共同编写的版本。罗素Russell也是一位热心科普的物理学教授,他曾获得英美两国的多项科普图书奖。罗素对乔治的版本进行了与时俱进的改写,使这本书概括了整个20世纪物理学和宇宙学的全部研究成果。看看这些标题,什么是城市速度极限,什么又是量子台球和量子丛林,在访问封闭宇宙会遇到什么故事呢?阅读以后,相信非物理学专业的朋友们,对相对论和量子论会有一些了解,也能进一步理解量子计算的原理。

2 数学:《啊哈!原来如此》和 华罗庚的平话系列

说完了物理,再来说数学。数学里的悖论是很困难的,有没有人试过用轻松有趣的方式来讲述呢?当然有,请看老顽童马丁·伽德纳 (Martin Gardner)写的 《啊哈!原来如此》。

说马丁Martin是老顽童是因为他是一位趣味数学大师,他有着独特的表达方式,他在《科学美国人》杂志上开设了一个数学游戏专栏,25年间,他每月写一篇,以生动活泼轻松的方式,从生活中的普通现象入手,和大家讨论数论、几何、逻辑、排列组合、运筹、拓扑、统计、概率、悖论等各数学分支。简单的内容有数学基础知识,复杂的内容也涉及到数学前沿最新成果。

图片来源:笔者拍摄

马丁自己认为《啊哈!原来如此》这本书写得很好,他用最简洁通俗的语言来诠释和解释悖论以及它的矛盾形成原理。从堂吉柯德悖论和柏拉图-苏格拉底悖论里,我们能从逻辑角度探讨悖论的产生过程,而研究人口爆炸和无处不在的9,我们又能从数学角度看悖论,通过解开月亮大谜题和挫败银行大骗局,我们练习了从几何学研究悖论,在通过去除赌徒的错误想法,我们从概念这个角度解读了悖论,投票悖论和时间机器则分别从统计和时间角度来解释了悖论。读这本书,就好像和一个睿智顽皮的老先生一起做游戏,深深地体会数学带来的快乐,当恍然大悟时,我们便能体会到马丁的智慧和数学的哲理了。

华罗庚先生的平话系列,也就是平常讲话系列,深入浅出讲道理的功底很强,非常容易理解。其中《统筹方法平话及补充》,应该是小学时候看的,到现在我都能记得书中泡茶的例子,这个例子很早就教会了我怎么统筹。

华先生的《优选法平话及其补充》,用非常简单的例子解释了折纸法、降维法、平分法、瞎子爬山法,还介绍了用优选法选择合成橡胶的配方比例方法,用优选法调整电子电路的方法。没有看过的朋友,我强烈推荐大家看看。

3 发明:《发明的故事》

还有一本德博诺1974年编的《发明的故事》,讲述古今中外的发明和发明家的故事,讲述认识世界、探索未知的重要思路和思考方法,极大地开拓了我的眼界,带给我很多启发。是的,发明家头脑里的思想,改变了人类文明的进程。以下这些内容引自书的前言。

一项发明的影响可能是巨大的。火药的发明结束了中世纪世界各国的封建制度。内燃机、汽车、飞机的发明主宰着许多先进国家的经济。

发明并非总是受欢迎的。 意大利政府和英国政府对马可尼关于无线电的研究不敢兴趣。各种发明要获得应有的地位常常是困难的。

机会、观察和玩耍,是许多发明的基础。

有些发明需要科学技术知识,有些发明则非常简单。

 图片来源:笔者摄制

 希望这些经典书籍能活跃大家的思维,帮助大家在工作中创造更多优秀的作品。

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