《科学美国人》趣味数学集锦之二——迷宫、幻方、趣味拓扑及其他(加德纳趣味数学)

《科学美国人》趣味数学集锦之二——迷宫、幻方、趣味拓扑及其他(加德纳趣味数学)
ISBN: 
978-7-5428-4511-5/O.544
出版日期: 
2008-04
开本: 
32开
页码: 
240
定价(元): 
18.00
作者: 
马丁·加德纳
译者: 
封宗信
  

目录

中译本前言
序言
第一章 五种柏拉图多面体
第二章 变脸四边形折纸
第三章 亨利·杜德尼:伟大的英国趣味数学家
第四章 数码根
第五章 九个问题
第六章 索玛立方块
第七章 趣味拓扑
第八章 φ:黄金分割比
第九章 猴子与椰子
第十章 迷宫
第十一章 趣味逻辑
第十二章 幻方
第十三章 詹姆斯·休·赖利演出公司
第十四章 又是九个问题
第十五章 依洛西斯归纳游戏
第十六章 折纸艺术
第十七章 化方为方
第十八章 器具型趣题
第十九章 概率与歧义
第二十章 神秘的矩阵博士
进阶读物
附记

内容提要

        自从1959年第一本《〈科学美国人〉趣味数学集锦》出版以来,大家对趣味数学的兴趣越来越强烈。很多趣题方面的新书陆续出版,老的趣题书也纷纷得到重印,趣味数学玩具上了货架,一种新的拓扑游戏(见第七章)吸引了全国青少年,在爱达荷福尔斯做研究工作的化学家马达奇(Joseph Madachy)创办了一份优秀的小型杂志《趣味数学》(Recreational Mathematics)。连那些象征聪明才智的象棋棋子也从各处冒了出来。它们不仅出现在电视宣传和杂志广告上,也出现于霍罗维茨在《星期六评论》杂志(The Saturday Review)上那轻松活泼的“象棋角”专栏中,甚至连《有枪走天涯》(Have gun, will travel)主角帕拉丁的手枪皮套和名片上也都是“马”的形象。
        这股令人欣慰的风潮并不局限于美国。卢卡(Edouard Lucas)撰写的四卷本法文名著《趣味数学》(Récréations Mathématiques)在法国以平装本再版发行。格拉斯哥的数学家奥贝恩(Thomas H. O'Beirne)为一家英国科学杂志撰写了一个出色的趣题专栏。在苏联,由数学教师科登斯基(Boris Kordemski)收集整理的一本漂亮的趣题集共有575页,以俄语及乌克兰语两种版本发售。当然,这些都只是席卷全球的数学热的一部分,它们反过来又反映了面对如今这原子、宇宙飞船与计算机的三合一时代的惊人需求,我们需要越来越多的熟练数学家。
        计算机不是要取代数学家,而是在培养他们。计算机也许在20秒之内就能解出一道棘手的数学问题,但要设计出相关的程序,可能需要一群数学家工作好几个月。而且,科学研究正越来越依赖于数学家在理论上取得重大的突破。不要忘了,相对论的革命就是由一位完全没有实验经验的人掀起来的。目前,原子科学家正被30来种不同基本粒子的古怪性质搞得头昏脑涨。它们正如奥本海默描述的,是“一大堆奇怪的无维数,没有一个是可以理解或可以推导出来的,看起来全都缺少实际意义。”有那么一天,一位富有创造力的数学家,或独自一人坐着在纸上潦草地书写,或刮着胡子,或正举家外出野餐,忽然间就灵光一闪。这些粒子旋转着跑到自己应该在的位置上,一层层的,展现出固定法则的美妙图案。至少,这是粒子物理学家希望发生的事情。这位伟大的解谜者当然需要利用实验数据,但很可能像爱因斯坦一样,他首先得是个数学家。
        数学不只是物理学的敲门砖。在生物学、心理学和社会科学领域也涌入了装备着奇异的新统计技巧的数学家们,他们用这些技术设计实验、分析数据,并预测可能发生的结果。如果美国总统要三位经济学顾问研究一个很重要的问题,他们会拿出四种不同的意见。这种情形或许仍然没有多大改变。但是在未来某一天,经济学上的意见分歧可以用某种不易受惯常的乏味争论影响的数学方法来解决。这种想法已经不再是无稽之谈了。在现代经济学理论的冷光中,社会主义与资本主义之间的冲突会像克斯特勒①所描述的那样,很快变得既幼稚又毫无结果,恰如在小人国里,两派人马为了打破蛋壳的两种不同方法展开混战。(我这里所指的只是经济上的争论,民主与极权主义之间的冲突则与数学无关。)
        不过上面谈的那些事情太严肃了,而这只是一本娱乐性的书而已。如果说它确实有什么意图,那就是要引发大众对数学的兴趣。如果只是为了帮助外行人了解科学家在忙些什么的话,这种激励无疑是必要的。科学家们要忙许多事情呢。
        本书的各章内容都首次发表在《科学美国人》杂志里,在此我要对杂志的发行人、编辑与全体工作人员再次表达谢意。我也要感谢我妻子在很多方面给予的帮助。另外要感谢许许多多的读者,他们一直在指正我的错误,并提供新的材料。我还要感谢Simon and Schuster出版公司的伯恩小姐(Nina Bourne)在我准备本书手稿期间给予的专业帮助。

 

                                                   马丁·加德纳

前言

        本书原名为The Second Scientific American Book of Mathematical Puzzles and Diversions,是马丁·加德纳在《科学美国人》杂志上发表的“数学游戏”专栏文章的第二本集子。作者引用大量翔实的资料,将知识性和趣味性融为一体,大多以娱乐和游戏为线索,以严密的科学思维和推理为基础,引导、启迪读者去思考和重新思考。作者对传统数学中那些似乎高深莫测的难题给予了简单得令人难以置信的解答,对魔术戏法进行了深入浅出的分析,对赌场上的鬼把戏做了科学的剖析和透视……既有娱乐功能,又有教育功能。
        本书的出版可谓好事多磨。十多年前我在北京大学,与潘涛兄同住现已不复存在的39楼。潘兄师从何祚庥教授,研读的外文书大都是有关伪科学(pseudo-science)和灵学(parapsychology)的。隔行如隔山,茶余饭后阅读《中华读书报》是我们唯一的共同兴趣,很快几年时间就过去了。北大百年校庆后不久,潘博士决定去上海科技教育出版社发展。我这才想起该社曾出版过马丁·加德纳的书。潘兄显然没料到英语语言文学系会有人知道这位数学大师。当我把自己曾翻译过加德纳的趣味数学以及好几家出版社因无法解决版权问题而一直搁浅的故事讲给他,并从我书架底层尘封的文件袋里翻出手稿时,我们两人都“相见恨晚”。
        本书稿的“起死回生”,偶然中有必然。后来,潘博士从上海科技教育出版社版权部来电说,版权问题需要等机会。我也渐渐把书稿放到了脑后,一心忙自己的正业——“毁”人不倦。直到前些时候潘博士电告,版权终于解决。虽属意料之中,但仍不由得感到惊喜。
        再看十多年前为中译本写的《译者前言》,深感“此一时,彼一时”。虽说在汗牛充栋的趣味数学读物中,马丁·加德纳渊博的学识、独到的见解、传奇般的经历、惊人的洞察力和独树一帜的讲解与叙事风格值得大力推介,但在已出版了“加德纳趣味数学系列”的上海科技教育出版社出版该书,则无需再介绍这位趣味数学大师了。因此,原来那份为之感到有些得意的《译者前言》只好自动进入垃圾箱。
        本书稿能最终面世,我要衷心感谢潘涛博士和上海科技教育出版社。这也算是继我和同事合作翻译《美国在线》之后我与上海科技教育出版社的又一次合作。特别要感谢本书责任编辑卢源先生为此付出的辛劳。
        由于译者知识水平有限,译文中谬误之处在所难免,请广大读者不吝指正。

 

                                                      封宗信  
                                              2007年夏清华园

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