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蝌学荐书 | 数学大家丘成桐主编的科普读物,中国应该培养文理兼修的人才!

蝌蚪五线谱  · 公众号  ·  · 2025-01-19 18:03

正文



27岁 攻克世界微分几何难题“卡拉比猜想”


33岁成为历史上 第一位 加冕数学界最高奖 “菲尔兹奖”的华人数学家


他是目前 全球唯一一位包揽六项世界顶级科学大奖 的科学家;


美国数学家、阿贝尔奖获得者艾沙道尔・辛格说, 在哈佛,他一个人就是一个数学系!


他成功解决了许多著名的数学难题,其研究深刻变革并极大扩展了偏微分方程在微分几何中的作用,影响遍及拓扑学、代数几何、广义相对论等数学和物理领域。


他就是丘成桐,当代最具影响力的数学家之一 ,哈佛大学终身教授、清华大学讲席教授,北京雁栖湖应用数学研究院院长。美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士、中国科学院外籍院士。


丘成桐


今天给大家推荐的,正是由数学大家 丘成桐先生亲 执主编之笔 《数理人文》系列丛书第1辑“几何:宇宙的诗篇”


14篇文章荟聚全球顶尖学者思想


《数理人文》第 1 辑“几何:宇宙的诗篇”现已上市,一共囊括 14篇文章, 这些文章纵横捭阖,巧妙地将理论与实践、历史与现代、科学巨匠与文化传承编织在一起, 对 “数”“理”“人”“文” 的深度剖析 紧密相连,丝丝入扣。


而这14篇文章的作者,可以说是搬来了 学术界的“黄金阵容” :数学大家 丘成桐 ,美国数学家 大卫·芒福德 ,英国数学家 迈克尔·阿蒂亚 物理学家 弗里曼·戴森 ,思想家、哲学家 邓晓芒 ……


这本书的 开篇是“几何:宇宙的诗篇”专题 ,其中,1974年菲尔兹奖、2008年沃尔夫奖和国际基础科学大会终身成就奖(2023年)获得者芒福德详细描述了 毕氏法则的历史


丘成桐 先生以《我在普林斯顿高等研究院的经历》一文 回忆了具有里程碑意义的1979年的几何分析年 ,著名的“丘成桐120个问题”就诞生于这一年。



佩雷斯 撰写的《极小曲面的黄金时代:柯丁-米尼科帝理论》则从 极小曲面的历史出发 ,展示了这一主题的最新发展历程。


极小曲面像肥皂膜一样,可以由在小区域内给定边界时面积是最小的性质刻画。


芒福德、丘成桐、佩雷斯等人的著述初步勾勒出数、理在学术演进里的关键轨迹,而这仅仅是开端。


顺着此脉络深入,该书在后文展开了对 “数”“理”“人”“文”的全方位探秘、逐一拆解。


“数”绝非刻板的数字罗列,实则为洞察宇宙本质的密码。


从历史长河溯源,古希腊先哲便已凭直觉捕捉到数蕴含乾坤的奥秘,毕达哥拉斯学派“万物皆数”的论断振聋发聩。芒福德对毕氏法则历史的挖掘,重现了数学概念萌芽之初的质朴模样;


丘成桐撰写的《几何三讲:从古代到黎曼》则如一部编年史诗,沿着时间辙印串联起几何学进化历程,这不仅为当下数学研习者铺就进阶之路,更是向学界昭告:数学之“数”,流淌着文明传承的滚烫热血,是贯通古今智慧的鲜活经络,紧密衔接起过往探索与未来征途,与整体学科融合大势桴鼓相应。


“理”是解锁自然奥秘的关键钥匙。


书中以 《有五阶对称的晶格吗?》一文为缩影 ,从开普勒满怀憧憬的猜想,到布拉维严谨证伪后的理论重塑,再到向高维空间无畏进击的探索,这是一场跨越世纪的接力赛。其间数学工具须臾不可或缺,它淋漓尽致地展现出物理与数学唇齿相依的关系:“理”借数学冲破现象迷障,验证猜想、迭代认知,为构建统一科学世界观夯基垒土。



“人”是丘成桐理念中最具温情却也最坚实的一环。


父母的谆谆教诲是丘成桐学术生涯的启蒙钟;家族先辈丘灵鞠、丘逢甲等贤能身影,鞭策他勇攀高峰。而他倾囊相授、报国育才之举,则感染一代又一代学子。


丘成桐撰写的《癸卯年悼念父母》《怀念母亲》《那些年,父亲教导我的日子》 《蕉岭祭祖文》等多篇文章,都体现出这种人文温情。在数理人文融合语境下, “人”作为知识创造者与传承者,凭借品德纽带将学术成就与家国情怀牢牢绾结


全家福。1955年,摄于沙田龙凤台


至于“文”,它串联起科学理性与人文感性的两端。


戴森《鸟与蛙》以精妙隐喻,让数学家多维形象跃然纸上,科普篇章如蒲公英种子播撒科学魅力;邓晓芒《人工智能的本质》从哲学幽径切入,为炙手可热技术议题降燥去火。


它们彰显“文”之伟力:赋予前沿科技人性光泽便于大众接纳,又从文化瀚海汲取哲思,为科研注入底蕴。


中国孩子需要科学思想与人文精神
文理兼修,从娃娃抓起


在孩子成长的漫漫长路中,如何引导他们汲取知识、塑造品格、成就非凡,是每位家长的核心关切。金庸武侠里扫地僧称“上乘武功需辅以上乘佛法”,丘成桐先生亦言, “一文一理,文理兼修,才能有所创造,有所成就。”


或许有人说,自己不想做大科学家,所以不用走文理兼修的道路。


其实,它们并不矛盾。一个人对自己要学习的学问有浓厚的感情后,再去学习任何学问都会轻而易举。


那如何才能文理兼修呢?这套丛书正是在路径上给我们以启发:


1.唤醒创造力


面对如今爆炸式增长的知识, 丘成桐强调,创造力源于坚实基础之上的丰富的情感。


文学史上,屈原的《离骚》、太史公的《史记》、李白与苏轼等人的诗词,皆为情感凝聚的不朽之作。他们非刻意为文,而是情感澎湃、自然流淌而成佳作。


数理领域亦然,从古希腊至现代,科学家文笔优美,因数理与人文有相通的文气。古希腊与中国战国名家辩论催生公理研究,影响自然科学发展进程。无论是欧几里得几何公理,还是牛顿定律、爱因斯坦相对论,皆与公理思维紧密相连。


文艺复兴时期的科学家理文并重,他们也将科学应用到绘画和音乐上去。从笛卡儿、伽利略到牛顿和莱布尼茨, 这些大科学家在研究科学时,都讲究哲学思想,通过这种思想来探索大自然的基本原理


15世纪著名画家与数学家保罗·乌切洛以透视法手绘之酒杯, 乌菲齐美术馆藏


诸多具有开创性的科学家钟情文艺领域,借其滋养性情,只因文艺创作与科学探索在方法上殊途同归。


2.激发情感共鸣


科学家在研究中也需要情感的投入 ,他们的情感共鸣与文学家有相似之处。中国古代学者情感深沉,诗词歌赋尽显情怀。


苏轼续《洞仙歌》之举,恰似科研创新历程。面对残词断句,文人反应千差万别,苏轼却能凭借深厚情感底蕴、扎实文学功底与敏锐情境洞察,续写传世华章。


苏轼像(出自《晚笑堂画传》,1743年)


科研前沿,爱因斯坦突破引力理论困境,恰似苏轼依凭对既有理论的深刻理解,经长期深度钻研、携手数学家协同创新,成就广义相对论。其间,科研成果必经严苛实验验证,彰显科学独有的严谨特质,恰与文学创作形成鲜明对照,为孩子理解科学精神内核提供绝佳范例。


3.数理人文教育


审视当下国内教育,丘成桐直言痛点: 学生们对学问的兴趣集中在解题上,科研的精神仍是学徒制,很难看到寻找真理的乐趣







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