做数学惯例、主题、计算、类比
第2版
Krieger Martin H
本书讨论数学家和数学物理学家的某些研究方法,以及他们所揭示和创新的题材内容。他们采用的惯例,界定的题材范围,对物理世界能够证明和计算的内容,以及他们发现和运用的模型,所有这些都依赖数学。作者采用的案例包括统计学中的中心极限定理、不同形状的鼓的声音、代数和拓扑学之间的联系,以及关于物质稳定性的系列严格证明。
把铁磁性二维伊辛模型(Ising model)的许多不同解答当作一个总体来看的话,可以看出,它们是以下不同领域中一些理论解之间的比拟,即:Richard Dedekind在1880年发表的黎曼函数理论的代数化;数论中的Robert Langlands纲领(将数论和群论之间建立新的联系);以及在一维量子力学和二维经典统计力学之间的比拟等等。实际上,我们开始看到了“一个流形多个剖面的同一性”,这是现象学家喜欢采用的语言。
本书第2版深入讨论了一些特例,描述了数学严格性的实际作用,对于数学家怎么理解数学的哲学思维提出了建议,以及表述了一个“丑陋的”最早的证明或推导内包含的基本特性,只有经过随后的多次证明,才阐明了这些本质。自然科学家和数学家之间把物理模型和抽象对象进行交易,把它们进行改造以适应他们的需要,从而发现新的规律,譬如最近的案例有,Painlevé超越函数、TracyWidom分布,以及Toeplitz行列式等。最后,数学已经为描述日常世界,如城市的结构,或上帝无所不能提供了模型和比拟,提供了常规的语言。
本书包括6章和2个附录:1.引言;2.惯例(Convention):均值和方差是如何按照统计学来确立的;3.题材内容(Subject):拓扑学的领域;附录1:铁磁性的二维伊辛模型(Ising model);4.计算:应用经典分析方法中的战略、结构和策略;5.比拟:数学中的研究程序和物理中的研究程序之间的朔望(Syzygy);6.具体化:数学的城市;附录2.有关Ising模型、原子的基态能量、太空拓扑等4篇参考论文。
作者Martin Krieger任教于美国加州大学(伯克莱)、明尼苏达州立大学、MIT和密执安大学(Ann Arbor)。他是行为科学高级研究中心(The Center for Advanced Study in the Behavioral Sciences)和国力人文科学中心(The National Humanities Center)的资深会员。
谈庆明,研究员
(中国科学院力学研究所)