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大学生该如何看懂《数女2》
作者:層云 发布时间:2023-09-03 18:03:12
相对于《数学女孩》第一本,第二本有了一个相对宏大的主题,那就是著名的“费马大定理”(在证明之前,过去大家习惯叫做“费马大猜想”)
而这个数学证明的过程堪称史诗级,谜面看起来就像一个初等数论的命题,它穷尽了初等数论、又推动了代数数论、最后却要靠几何数论,跨越了四个世纪!
完整的历程介绍,建议大家看另一本科普书:冯克勤的《费马猜想》(科普书也只能介绍历程,而不能向大家讲解怀尔斯那艰难的证明本身)。而《数女2》所说的并没有完全地介绍证明的历程,那可能这里会让一些大学生困惑,那还看来干嘛?
那我们挨个聊一下费马大定理证明过程当中最重要的几个要点,《数女2》是怎么抓的,和其他科普书有什么不一样?
首先是“长得很像勾股定理”!对吧,把勾股定理的平方改成大于等于三的自然数就成了费马大猜想。作者正是抓住了这个特征,首先介绍勾股定理当中几个有趣的点,来拉近读者的距离,从第2章到第4章把基本勾股数的常见公式(这里头叫做“毕达哥拉斯牌榨汁机”)和单位圆上的有理数点。
前者通过基本勾股数的产生公式,介绍了初等数论的模样,手把手教各位读者初等数论的几板斧:奇偶性的调查、反复套用的反证法、互质与质因数分解。所以第二章到第四章可以说是高中生的课外读物,中学的数学水平就能够完全理解,并且可以由此提高自己的能力。
而后者是作者故意埋伏笔串联后面的内容。这个东西厉害了,跟后面的有理数域与抽象代数的域结构(第六章)、欧拉公式(第九章)和复平面上解析函数的自守形式(最后一章)都埋了伏笔!对于大学生应该好好读一读,特别是应该掌握第九章:欧拉公式!……欧拉公式是怎样把自然常数和三角函数架起桥梁的?正是通过幂级数。当然,作为科普书,它并没有证明复数下的收敛性质和介绍复数下的收敛的概念,这也值得大学生注意。
第二,作者接着在第七章,着重介绍了从初等数论的“同余”出发去的“有限域”,并且在《数学女孩》系列首次介绍抽象代数:群、环、域的概念(他的第五本为了介绍伽罗瓦的群论,是会重新再讲细致的!这里的群论讲的很少,是因为为了铺垫“有限域”的出现)所以大学生可以着重掌握。
第三,作者在第八章其实找了一个捷径(当然,这个过程也不短啊,这得看十几页呢)介绍了费马大定律n=4的情况(FLT(4)),从而向大家展示了费马引以为豪的“无穷递降法”!……而实际上,现在普遍认为:费马太高估这个方法的威力了,以至于他以为“我确信自己已经找到了解法,只是这里的纸太小了,我写不下”- ̗̀(๑ᵔ⌔ᵔ๑)……其实 n=4是一个特例!有且只有n=4,这一个特殊情况下,可以用初等数论这么搞出来!如果费马泉下有知,不知作何感想?
最后,《数女2》作为这个系列开创了一个新的写法:把最难搞的问题描写成超过高中生水平(相当于我国大学生水平)的大学研讨会的形式,然后就说主人公都听不懂,然后大家需要女神米尔嘉来讲解一些,其中稍微能懂的东西(´-ω-`)
在这里头,他介绍了重点在于自守形式(模形式的伙伴),而不是大多数科普书选择的介绍椭圆曲线!这个非常有智慧,为什么这么说呢?因为看过其他的书就会知道椭圆曲线更有威力的,其实是密码学上的应用,而是因为现代密码学才把椭圆曲线搞红的。而在怀尔斯的证明里头,通过有限域的椭圆曲线创造对应费马大定理的弗莱曲线,它是一个工具性的桥梁,它不是主角。主角应该是把自守形式的幂级数展开的系数a(p),和有限域椭圆曲线的解的个数s(p),他们居然神奇的有:a(p)+s(p)=p,(而且p是质数!所以作者很闷骚的说这个跟黎曼的Zeta函数相关)……这就是谷山丰猜想(怀尔斯那个时候还没有完全被证明,所以叫猜想,但是现在已经被证明了)
所以作者在《数女2》介绍的是谷山丰定理这么一个主角,而不是椭圆函数,纠正了很多科普书的问题:椭圆函数在这里做了一个工具人,而且椭圆函数红了也不是因为费马大定律的证明。
由于这一切都超出了高中数学的水平,所以这里希望大学生学有余力的情况下,可以细细学习。最后来个文末思考:冯克勤写的《费马猜想》和本书给的自守形式(或模形式)介绍的解析函数例函数的异同,哪一个更简练呢?
本书内容
《费马猜想》中的内容
治国史宜读何书?——梁启超谈对传统史学的改造。
作者:泡面 发布时间:2019-06-13 21:48:36
很多人想知道学中国历史应该读什么书,这是一个非常难回答的问题。中国史料有数十万卷,一个人不可能全读完,即使全读完了,不能满足阅读者的需要,结果和没读差不多,所以,对浩瀚的中国古代史籍进行改造,变成了一个非常急迫的需求。
首先要认识到,古代的历史,写出来是不是供人阅读的,是一个很大的疑问。国史一般都是珍藏在秘府,公众难得一见,每每改朝换代之后才能有幸看到前朝的史籍。私人的史作往往是写给特定的对象,孔子作《春秋》而乱臣贼子惧,《春秋》的阅读对象当时贵族中的为人臣子者。《资治通鉴》的主要阅读对象是帝王,兼顾大小臣僚。所以,史家必须针对阅读对象的需求而写作,读者不同,书的精神和内容也随之不同。总体来说,旧史的阅读对象一般限于少数特别阶级、或官阀阶级、或智识阶级,所以对平常人的日用饮食记录较少。现在
有历史阅读需要的人群已经发生了改变
,学习历史时应该注意到这一点。
其次,历史应该写生人今人人,而不是死人古人。古代之所以设立史官,是因为人主想把自己的盛德大业记录以昭示子孙,既是以宫廷为中心,主旨在隐恶扬善。人们评价一本史书写的好不好,都是以这本书对死人的评价是否公允为标准,而不是“历史人格者”与周围情状之间的相互因果关系,这样造成今人的历史被古人所控制。所以,
以生人本位的历史代替死人本位的历史,是史界改造的一个重要方面。
第三,
要重新规范史学的范围。
中国古代史外无学,但凡人类智识之记录,无不纳之于史。经过多年的分化,天文、历法、官制、典礼、乐律,刑法等各科次第析出,现在的旧史,只剩下了年代记和人物传两个原素,导致史部书籍虽多,但没有一部严格意义上能称之为史。如今的历史学家应该对历史的范围有一个新的认识,区别天文、音乐、哲学等旁科里面的历史学要素,明晰这些学科里面的历史学界限,这样阅读史籍,才能做到有的放矢,而不会出现读破万卷却得不到想要的知识的情况。学习历史时明白了这个道理,就可以把耗费历史之外的大量精力运用在历史研究之中。
第四、我国的学者,无论是做何种学问,都含有主观的因素,掺杂其他的目的,不愿意,做纯客观的研究。研究历史也不是为了研究历史,是给他带一个更高更美的帽子,诸如“明道”“经世”此类,将历史研究作为工具,其结果是强迫历史适应我,而史学家的信用全无。这个恶习起源于孔子,历经二千年不断,其害无穷。《春秋》被王安石讥为断烂朝报,并不是没有道理。自孔子以后陈陈相因,其宗孔子越笃,其毒越甚,导致后世常有“尽信书不如无书”之叹。因为学科性质,历史做到真正的客观比较困难,但有志于史学者务必持鉴空衡平之态度,极忠实的搜集史料,极忠实的论述,尽量可观还原其本来面目,同时戒除对本民族的偏好溢美之词。
作史者应该在可能的范围内尽量裁抑其主观而忠实于可观,以历史为目的,而不是以手段为目的。
五、历史记录本来就不能完整反映历史情态,加上年代久远,史文阙佚,史迹湮亡,我们能依靠的只有旧史了,但是旧史著作的目的是特定的人群,和我们今天的需求不相应。我们现在研究历史,就要在这些瓦砾堆中搜集断椽残甓,东拼西凑,试图在上面推出历史本来的样子。这个事业非常的艰辛,付出极高而收获甚微。主要是两种劳作,一是搜补的劳作,一是考证的劳作。
将所有的历史资料爬剔洗练一边,以一部分人之巨大劳费为代价,给后人研究提供方便,是当代历史研究者应有的觉悟。
六、古代的著述大多数句段词单,不相连属,而断代史和编年体的体系要么一个人为中心,要么以一件事为起止,不免将历史事件纵切横断,不能完整反映历史事实。人类活动状态的性质是整个的。成套的,有生命的,有机能的,有方向的,对这个状态的叙录和考证只是比较重要的方面而已,不是全部。所有历史研究者应该要善于驾驭历史事实,横向比较甲乙两事之关系,纵向搞清楚事情的前因后果。一件事不能说叙述完就完成了,还有有必要的说明,推论,所描述的事项虽然是各种资料来源的凑荀,篇幅巨大,但是里面有坚定精悍的事实作为骨骼,庶可以语于今日之史也。
目前所需要的历史,分为专门史和普遍史。研究专门史者,不但要求有史学家的素养,还要有各学科的素养,这种事业,不能只苛求与史学家,而是要各科学者共同努力。当专门史达到一定水平,普遍史也会较容易发展。虽然众手修史有一定的弊端,历来为史家所诟,但是在目前的条件下,即使是天才,仅靠个人之力供给国人全部的历史智识,几乎是不可能完成的任务,所以需要国内的史学家,用一种科学的公用的研究方法,对自己擅长的领域分途以赴,精密研究,然后合力已成,数年之后,理想中的新史研究就可能出现啦。黄宗羲曰,“此非末学一人之事”者,概论此也。
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书籍真实打分
故事情节:8分
人物塑造:6分
主题深度:8分
文字风格:5分
语言运用:9分
文笔流畅:3分
思想传递:7分
知识深度:5分
知识广度:8分
实用性:4分
章节划分:5分
结构布局:9分
新颖与独特:6分
情感共鸣:6分
引人入胜:8分
现实相关:3分
沉浸感:5分
事实准确性:4分
文化贡献:6分