《給女兒的數(shù)學(xué)學(xué)》試看
學(xué)化學(xué)能給小孩帶來(lái)哪些？
文|趙智沉
數(shù)學(xué)學(xué)是一門(mén)古老的學(xué)科。
從亞里士多德起，人們就開(kāi)始系統(tǒng)地研究自然物體運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律，企圖以一些簡(jiǎn)單的原則解釋錯(cuò)綜蕪雜的世界。
自從伽利略為數(shù)學(xué)學(xué)定下運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本研究范式，數(shù)學(xué)學(xué)憑著物理開(kāi)始蓬勃發(fā)展，直至牛頓精典熱學(xué)體系為數(shù)學(xué)學(xué)樹(shù)立最輝煌的里程碑。
人們驚喜地發(fā)覺(jué)，支配蘋(píng)果落地和月球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的，居然是同一條規(guī)律，但是人們可以通過(guò)物理估算精確地預(yù)測(cè)物體下1秒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)！
現(xiàn)代人似乎難以感受這些驚奇，由于數(shù)學(xué)學(xué)幾百年的發(fā)展讓“世界的運(yùn)行可以用幾條簡(jiǎn)單的規(guī)律來(lái)解釋”成為理所其實(shí)的設(shè)定近代物理實(shí)驗(yàn)，這恰恰證明了數(shù)學(xué)學(xué)是漫長(zhǎng)歷史長(zhǎng)河中人類(lèi)對(duì)自然的研究最成功、最徹底、最全面的學(xué)科。
假如你對(duì)自然飽含好奇，假如你希望探究世間萬(wàn)物背后的規(guī)律，假如你在找到規(guī)律觀后感到無(wú)比喜悅，這么你會(huì)在數(shù)學(xué)學(xué)中獲取無(wú)窮盡的養(yǎng)分和快樂(lè)。
很遺憾，牛頓沒(méi)有終結(jié)數(shù)學(xué)學(xué)，有這么一兩個(gè)頑固的實(shí)驗(yàn)未能在精典熱學(xué)體系中自圓其說(shuō)，它們最終引向了新的數(shù)學(xué)學(xué)革命，為化學(xué)學(xué)掀開(kāi)了新的篇章。
量子熱學(xué)和相對(duì)論將數(shù)學(xué)學(xué)提高了新的高度，以十分具象和令人吃驚的理論吸引一大批杰出的腦子前赴后繼找尋宇宙的真相，這個(gè)征途至今仍在繼續(xù)，宇宙不斷欲說(shuō)還休地向人們揭露她神秘的面紗。
數(shù)學(xué)學(xué)除了是紙上談兵的腦子游戲，它確確實(shí)實(shí)地推動(dòng)了技術(shù)的發(fā)展，改善了人類(lèi)的生活。核能源、交流電、半導(dǎo)體、新材料……如果將當(dāng)代數(shù)學(xué)學(xué)的成果抹去，估計(jì)任何一個(gè)現(xiàn)代人都難以適應(yīng)。
數(shù)學(xué)學(xué)在為自然對(duì)象建模的過(guò)程中，創(chuàng)造了無(wú)數(shù)別出心裁的、精巧的模型、技巧、以及系統(tǒng)性的解決方案。這種財(cái)富在工程、金融、人工智能領(lǐng)域被廣泛借鑒而大放異彩。
數(shù)學(xué)學(xué)訓(xùn)練的是一種通用的解決問(wèn)題的思路近代物理實(shí)驗(yàn)，從數(shù)學(xué)專業(yè)改行的中學(xué)生在各行各業(yè)都如魚(yú)得水。
我希望通過(guò)一系列短片幫助你們理解化學(xué)學(xué)遵守的基本原則和研究方式，數(shù)學(xué)學(xué)家怎樣看待世界。在這個(gè)過(guò)程中不可防止地要向你們介紹一些數(shù)學(xué)理論，但這不是這個(gè)系列的目的。
我發(fā)覺(jué)，許多教科書(shū)沒(méi)能挺好地從一個(gè)更高的視角解釋以下概念：時(shí)間與空間、還原主義、力、守恒、對(duì)稱、量綱、場(chǎng)；我希望中學(xué)生在即將學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論前意識(shí)到這種概念的重要性。
數(shù)學(xué)學(xué)是特別美的。
愛(ài)因斯坦在《探索的動(dòng)機(jī)》中說(shuō)，化學(xué)學(xué)家總想以最適宜于他自己的形式，畫(huà)出一副簡(jiǎn)單的和可理解的世界圖象，之后用這些世界體系來(lái)取代經(jīng)驗(yàn)的世界并征服前者。這些動(dòng)機(jī)和作家、詩(shī)人、思辨哲學(xué)家沒(méi)有太大區(qū)別。
化學(xué)學(xué)家把他構(gòu)造的世界體系成作為愛(ài)情生活的中樞，便于由此找到他在個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的狹長(zhǎng)范圍內(nèi)所不能找到的靜謐和安定。
大家正式打開(kāi)這本飽含智慧的厚實(shí)的書(shū)，我希望和你分享我從中獲得的喜悅。
博雅假期在線課
給小孩的近代化學(xué)學(xué)
——復(fù)雜宇宙的簡(jiǎn)單原理
主講趙智沉
上海學(xué)院化學(xué)專業(yè)
德克薩斯學(xué)院高能理論化學(xué)博士
微軟工程師
適宜人群：六年級(jí)+
22節(jié)近代化學(xué)視頻錄播課
11道開(kāi)放思索題
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2020.01.20起
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