若是讓一個(gè)人去計(jì)算由直線組成的規(guī)則圖形的面積,只要掌握方法計(jì)算起來還是比較簡(jiǎn)單的。但是,現(xiàn)實(shí)中遇到的往往都是不規(guī)則的圖形,此時(shí)的計(jì)算就變得復(fù)雜起來了。這樣的問題,放到尚無計(jì)算方法的古代,就顯得更加棘手。例如古代人該如何計(jì)算圓形的面積?聰明的古代人,想到了化圓為方,將不規(guī)則的圖形進(jìn)行切割與分解,轉(zhuǎn)換成多個(gè)規(guī)則的圖形,切割得越細(xì)碎,其計(jì)算的面積越接近標(biāo)準(zhǔn)圓形。在這個(gè)過程中,衍生出了“無窮”的概念——不規(guī)則圖形化整為零再化零為整,就是一個(gè)以“無窮”去解決“無限”的過程。在此想法與做法的基礎(chǔ)上,便誕生了微積分的雛形。于是那些曲線的、運(yùn)動(dòng)的、變化的相關(guān)的數(shù)學(xué)運(yùn)算,因?yàn)橛辛宋⒎e分的理論,都可以輕松計(jì)算。
微積分是人類歷史上的偉大思想成就之一,也是數(shù)學(xué)領(lǐng)域不可或缺的一個(gè)重要分支。除了在純粹計(jì)算領(lǐng)域的運(yùn)用,更應(yīng)該關(guān)注的事實(shí)是:如果沒有微積分,人類就不可能發(fā)明電視、微波爐、移動(dòng)電話、GPS、激光視力矯正手術(shù)、孕婦超聲檢查,也不可能發(fā)現(xiàn)冥王星、破解人類基因組、治療艾滋病,以及弄明白如何把5000首歌曲裝進(jìn)口袋里。在人類文明進(jìn)程中這些具有里程碑意義的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)背后,微積分究竟扮演了什么樣的角色?圍繞曲線之謎、運(yùn)動(dòng)之謎和變化之謎,畢達(dá)哥拉斯、阿基米德、伽利略、開普勒、牛頓、萊布尼茨、愛因斯坦、薛定諤等如何用微積分的“鑰匙”打開宇宙奧秘之“鎖”?這些謎題的解決方案對(duì)人類文明的進(jìn)程和我們的日常生活又產(chǎn)生了什么樣的深遠(yuǎn)影響?
在《微積分的力量》書中,應(yīng)用數(shù)學(xué)家兼“導(dǎo)游”斯托加茨將用一種“講故事”和“看展覽”的方式為你逐一揭曉答案?!拔覀儾槐貫榱死斫馕⒎e分的重要性而學(xué)習(xí)如何做運(yùn)算,就像我們不必為了享用美食而學(xué)習(xí)如何做佳肴一樣。我將借助圖片、隱喻和趣聞?shì)W事等,嘗試解釋你們需要了解的關(guān)于微積分的知識(shí)。我也會(huì)給你們介紹有史以來頗為精致的一些方程和證明,就像我們?cè)趨⒂^畫展的時(shí)候不會(huì)錯(cuò)過其中的代表作一樣?!痹诟咧泻痛髮W(xué)時(shí)期,盡管許多人都對(duì)微積分這門課程退避三舍,但斯托加茨用一種新穎獨(dú)特和接地氣的方式給讀者講述了微積分的歷史。通過《微積分的力量》這本書,讀者會(huì)對(duì)微積分有更加立體生動(dòng)的認(rèn)知,就像欣賞名畫、名曲那樣發(fā)現(xiàn)微積分之美。
作者史蒂夫·斯托加茨,美國康奈爾大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系教授、知名教師和數(shù)學(xué)家,全球范圍內(nèi)觀點(diǎn)被引用最多的數(shù)學(xué)家之一。他為《紐約時(shí)報(bào)》《紐約客》寫作數(shù)學(xué)博客,也是美國科普電臺(tái)、《科學(xué)星期五》節(jié)目的常駐嘉賓。主要代表作有《X的奇幻之旅》等。
(責(zé)編:唐一白)