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心中有數(shù)數(shù)字的故事及其中的寶藏 版權(quán)信息
- ISBN:9787501260157
- 條形碼:9787501260157 ; 978-7-5012-6015-7
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
心中有數(shù)數(shù)字的故事及其中的寶藏 本書特色
書中介紹了數(shù)學(xué)認(rèn)知學(xué)的研究進(jìn)展,介紹了古代巴比倫、埃及、中國和印度的數(shù)字系統(tǒng)及算術(shù),還介紹了關(guān)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)討論中的邏輯主義、形式主義等學(xué)術(shù)流派的基本思想。這些內(nèi)容不僅知識性強(qiáng),而且相當(dāng)有趣,它們豐富讀者的知識,開闊讀者的視野,引發(fā)讀者的思考。 本書講述了關(guān)于自然數(shù)的有趣知識,該書旁征博引,生動(dòng)有趣,是一本高質(zhì)量的數(shù)學(xué)科普書,可提高廣大青少年對數(shù)學(xué)的興趣,適合廣大青少年閱讀。
心中有數(shù)數(shù)字的故事及其中的寶藏 內(nèi)容簡介
本書首先是一本趣味數(shù)學(xué)書,它包含的趣味數(shù)學(xué)內(nèi)容非常豐富,各種關(guān)于數(shù)字和數(shù)學(xué)的奇聞異趣多不勝數(shù),目不暇接,書中不少令人拍案叫絕的趣味數(shù)學(xué)內(nèi)容是平常不容易讀到的。然而,這本書又不是單純的趣味數(shù)學(xué)書,它涵蓋了單純的趣味。 書中介紹了數(shù)學(xué)認(rèn)知學(xué)的研究進(jìn)展,介紹了古代巴比倫、埃及、中國和印度的數(shù)字系統(tǒng)及算術(shù),還介紹了關(guān)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)討論中的邏輯主義、形式主義等學(xué)術(shù)流派的基本思想。這些內(nèi)容不僅知識性強(qiáng),而且相當(dāng)有趣,它們豐富讀者的知識,開闊讀者的視野,引發(fā)讀者的思考。
心中有數(shù)數(shù)字的故事及其中的寶藏 目錄
心中有數(shù)數(shù)字的故事及其中的寶藏 節(jié)選
第1章 數(shù)與計(jì)數(shù) 1.1 心理網(wǎng)絡(luò) 我們的生活離不開數(shù),我們每時(shí)每刻都會(huì)遇到數(shù)。數(shù)塑造了我們對世界的看法,它們充滿我們生活的每一個(gè)方面。從文明的黎明時(shí)期開始,我們的社會(huì)就已經(jīng)是依靠數(shù)字而組織起來的,它在許多方面都取決于數(shù)字?傊,數(shù)決定著我們的生活。 我們需要數(shù)字來計(jì)數(shù)、測量、計(jì)算。我們用數(shù)字來描述日期和時(shí)間,用數(shù)字來標(biāo)明商品與服務(wù)的價(jià)格。當(dāng)我們購買餐點(diǎn)或計(jì)算日子的時(shí)候,我們也用數(shù)字。我們甚至可以操弄數(shù)字,以改變統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或者在游戲中作弊。社會(huì)保險(xiǎn)號、駕駛證號、信用卡號和電話號碼都可以用來確定我們的身份;描述運(yùn)動(dòng)成績,例如棒球比賽中的得分和安打率,所用的也是數(shù)字。科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和商業(yè)說到底都只是些數(shù)字,甚至在音樂中,其節(jié)奏與和聲本質(zhì)上也不過是數(shù)字。在一些人看來,數(shù)字是永無止境的快樂和魅力的源泉;而對另一些人而言,數(shù)字是令人郁悶的、非人性的、常常不可理解的、沒有靈魂的。然而,毫無疑問的是,缺乏基本數(shù)量技能的人將面臨越來越少的生存機(jī)會(huì),他們更難以找到工作,在日常生活中遭遇諸多嚴(yán)重的不便——這與文盲在從前的遭遇相類似。 數(shù)是如此地重要,我們有必要停下來,思考一下它們的性質(zhì)及其起源。什么是數(shù)?它們從何而來?是誰首先使用它們?事實(shí)上,我們還有更多的問題。為了尋找這些問題的答案,我們將開始一段考察心理學(xué)、民族學(xué)、歷史和哲學(xué)等領(lǐng)域的旅程。在這個(gè)旅途中,我們將了解我們自己,了解我們的思想,了解我們的數(shù)字感。我們將會(huì)考察現(xiàn)實(shí)和數(shù)學(xué),其間,我們將頻繁遇見有趣的想法和令人驚訝的事實(shí)。 那么,數(shù)究竟是什么呢?這個(gè)問題,乍看起來像是相當(dāng)奇怪而且沒有必要。1、2、3、4等等符號是如此熟悉,它們的含義顯而易見,解釋它們似乎只會(huì)造成混亂。數(shù)字屬于我們關(guān)于宇宙的共同知識,看到它們時(shí)我們都明白它們意味著什么。眾所周知,對一件大家都心知肚明的事情再加以解釋是極為困難的,尤其是此前未曾加以思考的事物。 馬文?明斯基在他的《心靈的社會(huì)》一書中也有關(guān)于數(shù)的性質(zhì)的思考,并指出為什么向他人解釋事物會(huì)是那么困難。他說道:“因?yàn)槟硞(gè)事物‘意味著’什么取決于每個(gè)不同個(gè)人的心態(tài)!毕Mㄟ^精確的定義或解釋,使得“不同的人可以用完全相同的方式認(rèn)知事物”是不可能實(shí)現(xiàn)的,“因?yàn),為使兩個(gè)人對事物每一級別的細(xì)節(jié)都有完全相同的認(rèn)知,他們勢必是完全相同的個(gè)體”。不過,明斯基說,“人們的認(rèn)知*可能近于一致的是數(shù)學(xué),例如當(dāng)我們談?wù)撝T如‘三’和‘五’之類數(shù)字的時(shí)候。然而,即便像‘五’這樣遠(yuǎn)離主觀的東西,在人們的腦海里也絕非孤立的存在,而是一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)的一部分”。 在日常生活中,很多與數(shù)字相關(guān)聯(lián)的場合會(huì)對人們的知識與意義之心理網(wǎng)絡(luò)的增長作出貢獻(xiàn),數(shù)字往往會(huì)在與數(shù)學(xué)沒有多少關(guān)聯(lián)的場合出現(xiàn)。想一下“四”這個(gè)數(shù)字,你肯定立刻就會(huì)聯(lián)想到許多含有這個(gè)數(shù)字的東西,例如汽車的四個(gè)輪子,人類的四顆智齒,一年的四季等等。甚至像“九”這樣不太突出的例子,也會(huì)產(chǎn)生很多不同類別的關(guān)聯(lián)——但丁的九層地獄,托爾金的九只魔戒①,北歐神話中的九個(gè)世界;貝多芬創(chuàng)作了九部交響樂,中國有“龍生九子”之說,歐洲人喜歡九保齡球游戲,而加勒比海則有獨(dú)特的九腕海星。在猶太文化中,光明節(jié)大燭臺恰好有九個(gè)分枝燭臺;棒球比賽中一支球隊(duì)在賽場上有九名隊(duì)員,而一場完整的比賽則有九局;俗話說貓有九條命,又說九個(gè)裁縫湊成一個(gè)壯漢,而形容很開心的俗話則是“樂上九霄”。穆斯林的“齋月”是伊斯蘭教歷的第九個(gè)月,通常的上班時(shí)間從早上九時(shí)開始,人類的妊娠時(shí)間是九個(gè)月,打扮得花枝招展則被說成是穿上“九重衣裳”。在中國文化中“九”是一個(gè)吉祥的數(shù)字,但在日本文化中它又是不吉利的,因?yàn)榕c“急”“疾”在日語里發(fā)音相同,“九”讓人聯(lián)想到“疾苦”;此外,當(dāng)我們囊括所有東西時(shí),俗話就說是“橫掃九垓”。 圖1.1 九的幾種不同表達(dá) 當(dāng)人們想到“九”這個(gè)數(shù)字時(shí),就會(huì)聯(lián)想到以上這些例子中的某一些,情形因個(gè)人背景不同而不同(參見圖1.1)。對很多其他數(shù)字而言,人們往往會(huì)有相似甚至更多數(shù)量的豐富聯(lián)想,它們賦予數(shù)字個(gè)性和意義。這些數(shù)字,形成每個(gè)人類個(gè)體心理網(wǎng)絡(luò)的一部分,根本就不是客觀的。保羅?奧斯特(1947—)在其小說《偶然之音》中說:“數(shù)字是有靈魂的,它不可避免地卷入我們的生活,而卷入的方式則因人而異。”而當(dāng)他強(qiáng)調(diào)這一觀點(diǎn)時(shí),其說法甚至顯得有些荒謬的感覺: 過了一會(huì)兒,你開始感覺到,每一個(gè)數(shù)字都有它自己的個(gè)性。比如說,十二與十三是截然不同的。十二是正直的、有良知的、智慧的,而十三則是一個(gè)具有陰暗個(gè)性的孤獨(dú)者,為達(dá)目的它會(huì)不假思索地違法亂紀(jì)。十一是條喜歡穿山越嶺之類戶外活動(dòng)的硬漢,十是頭腦簡單的,總是你告訴他做什么就做什么。而九又與眾不同,它是深?yuàn)W的、深思的佛陀。 1.2 數(shù)是什么? 這個(gè)問題可能很難回答,所以我們來問另一個(gè)問題:“您能給我一個(gè)數(shù)字的例子嗎?”很可能,回答會(huì)是像“5”或者“五”之類。然而,為什么不是“V”,或者“|||||”,或者“3 +2”,甚至是法語“cinq”? 很顯然,“5”只是一個(gè)符號,它并不是數(shù)。人們通常會(huì)犯這樣一個(gè)錯(cuò)誤——把“真正的事物”與表示它的符號混為一談。當(dāng)然,這里的錯(cuò)誤是可以理解的,因?yàn)槲覀兊娜沼谜Z言并不區(qū)分它們,把它們都稱為數(shù)字。然而,只要我們討論的是“數(shù)”的意義,我們就必須精確:一個(gè)符號,比方說“5”,只是用來記錄數(shù)字的記號,它本身并不是數(shù)字。事實(shí)上,“五”這個(gè)數(shù)字可以用很多不同的符號來表示,例如羅馬數(shù)字符號“V”,或者漢字“五”!拔濉边@個(gè)數(shù)甚至可以在沒有書寫符號的情形下存在——在書寫被發(fā)明之前很久很久,智人可能就已經(jīng)使用了“五”這個(gè)數(shù)字,他們可能用一個(gè)手掌的五個(gè)手指來表示它。 同樣,口語單詞“五”由若干音素構(gòu)成,書面單詞“五”由若干筆劃構(gòu)成,它們也只是“五”這個(gè)數(shù)字的表示形式。數(shù)字本身是一個(gè)抽象的概念,它可以用很多不同的方式與字詞來表示,在法語中它是cinq,在德語中是fünf,在日語中則是ご。無論如何,所有這些不同的表示方式,符號、單詞、聲音、甚至形如 的點(diǎn)陣,都會(huì)喚起同一個(gè)概念——數(shù)字“五”。一個(gè)表示數(shù)字的單詞,比如“五”或者“二十四”,無論是口語還是書面語,在語言學(xué)中都被稱作“數(shù)詞”。 至此,我們事實(shí)上并沒有解釋數(shù)字究竟是什么,而是說明了它們不是什么。我們闡明了一點(diǎn):符號和數(shù)詞都不是數(shù)字,它們只是稱呼而已。我們需要區(qū)分“數(shù)”這個(gè)抽象概念以及描述、表示數(shù)字的單詞及符號。抽象概念是唯一而且不變的,數(shù)詞和符號只是人們約定俗成的表示,它們是具有任意性的。此外,數(shù)的概念與它的不同應(yīng)用之間也有區(qū)別,盡管相互間存在著聯(lián)系。例如,以符號“5”描述的數(shù)字,可以像序數(shù)一樣用來描述一個(gè)序列中的第五個(gè)位置,或者像基數(shù)①一樣來描述一個(gè)集體中事物的個(gè)數(shù),或者作為一個(gè)測量數(shù)值來表示一根旗桿的長度。 在本章中,我們將要描述“符號背后的東西”,數(shù)這個(gè)抽象概念的創(chuàng)立、其真正的涵義及其范圍,它是人類*偉大的發(fā)明之一。 為了探討這個(gè)概念,我們將首先集中精力考察數(shù)字*基本的方面:它們存在的終極緣由。而數(shù)字存在的**個(gè)理由,是它們可以用來計(jì)數(shù)。
心中有數(shù)數(shù)字的故事及其中的寶藏 作者簡介
阿爾弗雷德?S.波薩門蒂,1942年生,數(shù)學(xué)教育博士,曾任美國紐約城市大學(xué)城市學(xué)院所屬教育學(xué)院院長和數(shù)學(xué)教育教授,紐約州教育局?jǐn)?shù)學(xué)考試組專員,現(xiàn)任紐約長島大學(xué)國際化和資助項(xiàng)目執(zhí)行董事。他在數(shù)學(xué)教育方面名聲遠(yuǎn)播歐美,已出版了50多種為教師和中學(xué)生編著的數(shù)學(xué)普及著作。 伯恩德?塔勒,1956年生,奧地利格拉茨大學(xué)博士,數(shù)學(xué)物理學(xué)家,格拉茨大學(xué)在職教授,主要研究領(lǐng)域是量子力學(xué)光譜及散射理論。近年來,其工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向教學(xué)和數(shù)學(xué)教育。曾任歐洲中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)軟件發(fā)展項(xiàng)目主席,2008年創(chuàng)立了數(shù)學(xué)與幾何教學(xué)法的區(qū)域中心,目前擔(dān)任主任一職。 吳朝陽,男,1964年生,福建石獅人,南京大學(xué)數(shù)學(xué)系副教授,科普作者、譯者。美國路易斯安那州立大學(xué)數(shù)學(xué)博士,計(jì)算機(jī)科學(xué)碩士,南京師范大學(xué)歷史學(xué)博士。著作包括史學(xué)專著一部,數(shù)學(xué)科普著作及譯作四部,長篇武俠小說一部,科普專欄文章30余篇,文史研究論文十余篇。
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