2017年5月27日 星期六

[書評] 千古之謎:幾何、天文與物理兩千年

千古之謎介紹天文學和數學與潛藏在背後的哲學思想,作者用精練的筆法將這一切都囊括在這本小冊中。可以見到作者獨到的觀點,同時拾回數學最原初的應用。

簡評:本書極薄,除了數學之外亦有豐富的天文學史與科學史的記述與探討。因此適合各方面對於西方歷代重要思想有興趣的讀者。

這本極薄的小冊子將幾何、天文與物理的來龍去脈介紹得清清楚楚的。首章從古希臘的幾何學與連續世界的觀點出發,先談他們對整數比的強調,再談不可公比的發現,最後並說明如何建構出方法克服。第二章則談天文學的發生以及曾經的理論,如歐多克斯的同心球、阿利斯塔克猜出日心說、阿波羅尼斯的本輪與托勒密的天文學大成。

大抵上有了上述兩章的背景知識後我們開始說明科學革命的開始,此處開始一系列重要的科學觀察與猜測,而且很容易說明一些困難;但也隨之而衍生出不易回答的困難問題。但透過時代與宗教權力的衰退這些思想也漸漸流傳。其中的關鍵角色是第谷與克普勒,第谷是名認真與精細的天文觀察者,克普勒追隨他進行天文觀察。儘管第谷並未在數學上提出特別好的方法,但結識克普勒並培養他就是莫大的貢獻!因為克普勒在未來便發現了三大行星運動定律,並且一舉解決太陽於日心說中不足以說明的現象!同時也撼動了圓是最完美圖形的古老觀念。

在第四章已經很詳盡的說明克普勒發現的過程及其數學上的推理,而第五章我們則重訪這三大定律的探索歷程。名為重訪乃是利用其後見之明,避免迂迴曲折的論證也避免徒勞無功的繁冗計算。作者發現有一簡單之計算觀察:即先探視地球本身的運行規律再思及其他行星,畢竟地球的觀察資料勢必遠多於其他行星的觀測!由此可以迅速抓出重要的變量關係。除此之外我們配合現代的測量資料得以迅速的驗證來自地球自身的公式。

針對克普了的兩步理解後便正式進入為宇宙奧妙敲下第一塊磚的牛頓,藉由他的《原理》我們認識了萬有引力定律的數學表達式。本章既帶歷史又帶數學觀點的方式頗具神妙,一方面作者評述《原理》寫作的思想方向,此外也提及本書對後世的諸多影響。在釐清這些觀點後,作者選出幾位牛頓對他們抱有讚譽的學者:伽利略、笛卡兒與克普勒來說明其影響的面向為何?此外,作者有意無意提及牛頓與虎克的關係交惡卻未詳述其過程似乎有點可惜。

第七章則針對《原理》中的數學部分做一釐清與重新證明或以現代的觀點審視,此處作者力求將牛頓省略而未談及的重要數學技巧拿出來談清楚。我想我就運本書結語章所講的事情作結:「數學不是用與不用的問題,而是要如何用到簡樸精到。」這從本書探討原理中的數學可以見到牛頓或許受限於時代而採取了迂迴難解的方式使用數學,儘管這本書的帶給他許多聲望,卻仍然不容易為人所閱讀,這便是缺少了簡樸精到!因此數學講求的美也當如此,不僅正確也求簡明扼要。

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ISBN:9789570524611
規格:平裝 / 208頁 / 16k菊 / 14.8 x 21 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
出版地:台灣
出版日期:2010/04/01

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