为什么
我们为什么要参与这个旅程?就像物理的旅程一样,抽象的旅程也有其存在的诸多意义。每个人都有自己的理由。也许你要在目的地做一件特别的事;也许终点处有非常好的风景;也许旅途中有美妙的景色;也许你喜欢行走或者攀爬所带来的物理体验,或者快速驾驶所带来的愉悦,又或者坐在火车上观看两边的田野向后飞掠所带来的静谧感(虽然我自己有关火车的经历往往牵涉延迟和恼怒的通勤者而不是静谧感,但是我们可以暂时把这些放在一边);也许你喜欢探索未知的世界;也许你享受四处游荡,在陌生的城市迷路;也许你就是喜欢旅行,想要见识尽可能多的地方,因为“世界那么大,我想去看看”。
所有这些理由在抽象的世界中都有所对应。你要在目的地做一件特定的事——比如上班通勤,对应你脑中想要解决的一个特定的难题。这种抽象旅程的目的往往不是发现喜悦,而是完成任务。终点处的好风景对应我们通过研究获得的看待日常事物的新视角。旅途的美妙景色对应我们在研究过程中产生的神秘而美好的观点和看法。看着一个几乎不可能的观点逐渐被证实的喜悦,就像看到迷雾逐渐散去,大海开始在地平线上闪闪发光。我并不像很多人那样只是单纯地喜欢旅行,但是我有非常大的好奇心想要探索抽象的世界。我能够平静而顺从地接受这个世界上还有很多我没有去过的地方,但是当我遇到不能理解的观点时,我就会变得贪得无厌,想要探索一切。每当我瞥见自己不理解的事物时,我就会一门心思地扑上去。我喜欢让自己迷失在一个完全陌生的城市里,我也喜欢让自己迷失在一个陌生的观点里。虽然我竭尽所能地想要理解这些事物,但是我也乐于承认世界上的确存在一些人类无法理解的事物。事实上,我对此非常着迷。因为这意味着总有更多的事物存在。对我来说,这是一件美好的事情。如果有一天我们说“就这些了,没有更多了”,你不觉得这听起来有一些伤感吗?就像如果有一天,我说我已经尝遍了伦敦的每一个餐馆一样(当然这在事实上是不可能的)。总有一个你没有尝过的餐馆,同样的,总有一些我们还不理解的事物。
从一个奇怪的角度看,这本书一点儿都不像是关于无穷的。它讲的是一个通往未知世界的惊喜之旅。儒勒·凡尔纳的《地心游记》并不是讲地心的,它讲的是一个不可思议的奇妙旅程:抽象的思考是怎样进行的,以及这类思考能帮助我们做什么。当我们开始产生一个有趣的想法时,这本书可以帮助我们找到这个想法的本质。就本书而言,它可能并不会解释所有的事情——没错,数学家也无法解释关于无穷的每一件事——但是它可以帮助我们搞清楚,借助无穷这个概念,我们可以做什么,不可以做什么。(P10-11)
尤金妮娅·程的讲述让事情变得充满活力。她拥有一种通俗类比的诀窍,在书中不同的地方,她通过讨论乐高、iPod Shuffle、浮潜、巴腾堡蛋糕和维尼熊,有趣地阐释了无穷大的特性。她用非数学性的方式向我们展示了数学创造力是如何发挥巨大的作用的。
——《华尔街日报》
(尤金妮娅·程的)表达清晰、智慧、友好。即使在异想天开的时候,她也是严谨而有洞察力的……(她)是一个头脑清醒、思维敏捷的解释者。
——亚历克斯·贝洛,《纽约时报》
我们的头脑不能完全掌握无穷的概念,但程带领我们进行了一次疯狂的旅程,以帮助我们寻找它。它是一个不起眼的小符号,但它蕴含着巨大的思想能量。程帮助我们理解了无穷的基础,又带我们参观了它崇高的应用场景。从理论到实践,这是一本值得关注的书。
——《粘贴杂志》(Paste Magazine)
无穷大的概念是数学中令人困惑的东西之一,也是有趣的。尤金妮娅·程的《**无穷大》是一本充满活力而友好的指南,用非常吸引人的方式解答了地球上有关“遥远”的数学问题。
——乔丹·艾伦伯格,《魔鬼数学》作者,威斯康星大学麦迪逊分校数学教授
超越无限的旅程是智慧、迷人和晶莹剔透的。尤金妮娅·程的热情和精心选择的隐喻、类比,毫不费力地将我们带往无穷的数学图景中。
伊恩·斯图尔特,《计算宇宙》作者
程传达了数学的创造力和创新精神,这是所有数学家都知道,但在实际教学过程中很少去交流的,不断浮现在我的脑海中的单词是:耳目一新。
——史蒂芬·斯拖加茨,康奈尔大学应用数学系教授
我讨厌机场。
我觉得机场让人特别有压力,拥挤而且吵闹。机场里总是充斥着过多的人、过多的队列、过少的作为和无处不在诱惑着我的不健康的食物。非常不幸的是,旅程总是从机场开始,这让我有一点儿害怕旅行。旅行应该是一个令人兴奋的有关发现的过程,坐着飞机去一个新的地方,应该是一段壮美而充满魔力的经历。但是机场和狭窄的经济舱座椅经常会毁掉这一切。
学习数学应该也算得上一段令人兴奋的发现之旅,同样壮美且充满魔力,尽管它的开端也经常会毁掉一切。因为一开始你总是会遇见大量的事实、公式、让人感到压力的测试和等待解决的乏味问题。
相较坐飞机,我喜欢乘船旅行。
我喜欢身处开阔的水面,感受风吹过我的脸庞,看着远处的楼群和海岸线,但是又不用靠近。我喜欢一直朝着地平线前进,但是又永远不会到达。我喜欢感受自然的力量,但是又不用完全受大自然的摆布。我不是一个水手,所以通常掌控船的另有其人。偶尔我会遇到一些能够操作的船,这样一来,能够发挥我自己的能力就成了一种奖励。我曾经划着一艘小的手划艇沿着包围着一座小小的法国城堡的护城河漫游,我也曾经沿着阿姆斯特丹的运河踩脚踏船,我还曾经沿着康河撑篙。不过,在一次失足落水之后,我就再也不到康河撑篙了,这和有些人最初在数学领域经历了一些挫折之后就再也不碰数学是一样的。我曾经在悉尼和洛杉矶乘船去看生活在离海岸很远的地方的大鲸鱼,也曾经在威尔士乘船去离海岸很远的地方看海豹和其他野生生物。我小的时候总会和家人一起坐着渡轮跨过英吉利海峡到法国度假,直到几乎不可能建成的欧洲之星变成现实。由此可见,我们人类是多么容易把之前看来几乎不可能的事情当作理所应当!
现在,我很少再为了到达某个目的地而乘船了。相反,我的目的就是享受乘船的过程,欣赏沿海风光和大自然,偶尔发挥一下我自己的能动性。一个例外就是泰晤士河上的渡轮,因为乘坐泰晤士河上的渡轮是伦敦市中心一种令人非常享受的通勤方式。它既能让乘客享受到乘船的乐趣,又能帮助乘客到达目的地。
在某种程度上,我喜欢抽象数学这件事和我喜欢乘船有点儿类似。对于我来说,这两者都超越了到达一个目的地的范畴,更多的是乐趣、锻炼头脑、与数学交流和欣赏数学之美。这本书是一个通往神秘而壮美的“无穷”世界的旅程。我们即将看到的风景会让我们大开眼界,惊叹不已,甚至有的时候会让我们觉得不可思议。我们将会沉浸在数学的魔力里,但是又不用完全受其摆布。我们将会朝着人类思想的地平线前进,但是又永远不会到达。
数学的世界浩瀚广博,其中“无穷”的世界更是引人入胜。小孩子从学数数开始便会渐渐明白,数字的世界是无穷的,找不到尽头。拥有无穷多房间的酒店是什么样子?饼干罐里又藏着怎样的“无穷”的奥秘?0和1这两个简单的数字之间还存在着无穷多的数字,那么这里的“无穷”和饼干罐里的“无穷”是一样的吗?“无穷”与“无穷”之间有大小之分吗?
尤金妮娅·程著的《超越无穷大(一次跨越数学边界的冒险之旅)(精)》就是一次为你解答这些问题,通往神秘而壮美的“无穷”世界的旅程。作者从知名的希尔伯特旅馆实验切入,告别以往数学的枯燥,以“好玩又好吃”的方式对“无穷大是什么”和“生活中极限思维的发现与运用”做出了通俗幽默的解读。
在这场跨越数学思维极限的冒险旅程中,你不仅能看到“∞”这个并不起眼的小符号是如何支撑起那些宏大的数学概念的,你还将再一次发掘那些位于数学核心领域的基础概念的魅力所在。
我们即将看到的风景会让我们大开眼界、惊叹不已,甚至有的时候会让我们觉得不可思议。我们将会沉浸在数学的魔力里,但是又不用完全受其摆布。和无穷的概念一样,我们将会朝着人类思想的地平线前进,但是又永远不会到达尽头。
如何让自己喜欢的那块巧克力,永远也吃不完?
是从0到1之间小数的数量多,还是从1到∞之间整数的数量多?
当一位客人走进一家拥有无穷多个房间的旅馆,而这家旅馆里已经住满了无穷多的客人时,这位新客人还能入住吗?这些问题你都将在本书中找到答案。
尤金妮娅·程著的《超越无穷大(一次跨越数学边界的冒险之旅)(精)》入围了英国皇家学会科学图书奖短名单,获得包括《魔鬼数学》作者乔丹·艾伦伯格在内的多位数学界大佬联袂推介。