一、價值:出版一本微積分普及讀物的必要性
有一種罕見而有趣的歷史觀點認為,世界被一個神秘的數學分支徹底改變了,它就是微積分。沒有微積分,我們就不會擁有手機、計算機和微波爐,也不會擁有收音機、電視、超聲檢查,以及為迷路的旅行者導航的GPS(全球定位系統),我們更無法分裂原子、破解人類基因組或者將宇航員送上月球。
一個神秘且不可思議的事實是,關于宇宙的形形色色的奧秘最終總能用微積分的語言和微分方程的形式表達出來。艾薩克·牛頓是最早瞥見這一宇宙奧秘的人,他發現行星的軌道、潮汐的韻律和炮彈的彈道都可以用一組微分方程來描述、解釋和預測。自牛頓以來,每當有新的宇宙奧秘被揭開,人們就會發現同樣的模式總是有效。從古老的土、空氣、火和水元素到新近的電子、夸克、黑洞和超弦,宇宙中所有無生命的東西都遵從微分方程的規則。
那么,什么是微積分?什么是微分方程?在牛頓的時代和我們的時代,微分方程為世界帶來了什么?微積分這個最初與形狀相關的理論,最終又如何重塑了文明?更重要的是,如何把這些有閱讀門檻的知識、觀點和歷史清晰易懂地傳達給大眾讀者呢,哪怕他們勤于思考、充滿好奇心、知識淵博但幾乎沒有學過高等數學?
既然微積分是如此重要的一個數學分支,不僅對于學習高等數學的學生必不可少,與普羅大眾的日常生活乃至經濟社會的發展也息息相關,那么了解微積分的前世今生、培養用微積分思維解決現實問題的能力,對大眾讀者來說就是具有價值的。
二、解構:一本優秀數學類科普圖書的多重特質
鸚鵡螺作為中信出版社第一個專注于出版科普圖書的編輯室,基于對科普圖書市場的嚴謹調研和數據分析,開辟了一條數學普及讀物產品線,旨在推出一系列內容權威性和文本通俗性兼具的圖書,幫助對數學望而生畏的讀者培養數學思維。
綜合考慮大眾讀者對微積分普及讀物的潛在閱讀需求、鸚鵡螺數學普及讀物產品線的長期建設需要、市面上的微積分讀物多為教科書的現狀,以及國內鮮有作者能寫作優秀的微積分普及讀物等因素,編輯室選擇引進斯托加茨的Infinite Powers,目的就是讓每個人都能毫無壓力地了解關于微積分的精彩思想和現實應用。
作為這本書的責任編輯和策劃編輯,我認為這本書的內容特點和出版價值體現在如下幾個方面:
第一,圖書主題突出,書名直接有力。圖書市場上以“微積分”為核心話題的科普圖書較少,已有圖書大多為教科書和專業書,偏重教授微積分學科知識和解題技巧。這本書的英文版書名是Infinite Powers,直譯后應為“無窮的力量”,考慮到本書的核心話題是在討論微積分的發展歷程及其實際應用,而且“無窮的力量”在中文語境中也雜糅了勵志層面的含義,容易誤導讀者把這本書當作一本勵志讀物。所以,為了直截了當地突出本書主題,明確錨定目標讀者,編輯將簡體中文版書名定為《微積分的力量》。
第二,作者兼具數學專業背景和科普讀物創作經驗。《微積分的力量》的作者是美國康奈爾大學應用數學系教授、科普作家史蒂夫·斯托加茨,主要研究數學知識和方法在現實中的應用。他的主要代表作、暢銷書《x的奇幻之旅》于2014年3月由中信出版社出版,知識性、普及性、趣味性、閱讀性兼具,獲得“中國好書”月獎。在完成數學科普任務方面,斯托加茨擅長用平實的語言和生動的比喻解釋抽象的數學知識。比如,在這本書中他把曲線面積比喻成“用滾筒刷過的墻面的面積”,而微積分就是那只“滾筒”。
第三,數學知識深入淺出。盡管微積分非常重要,但對大眾讀者來說,數學已經足夠令人頭疼,更何況是高等數學才會接觸到的微積分。幸運的是,讀者閱讀這本書時,根本不需要高超的解題能力,因為它并不是教授微積分解題技巧的書。讀者只需要知道圓、三角形等形狀,會加減乘除運算,就可以駕馭這本書中的數學知識。它更多的是將微積分與現實生活結合起來,解答“我學了微積分有什么用?”的疑問。
第四,目標讀者群定位清晰。根據這本書的核心話題和內容特點,它的主要讀者對象可分為兩類:第一類是初高中學生讀者,這本書可以幫助他們在真正學習高等數學之前,培養和激發對高等數學的興趣,鍛煉用微積分思維和方法解決實際問題的能力,而不是成為“小鎮做題家”。第二類是想了解微積分實際應用的科普愛好者,通過閱讀這本書,可以拓寬他們的知識面,實現知識升維,甚至會對他們解決生活和工作中的實際問題有所啟發和幫助。
第五,文本既有科學性又有普及性。這本書用“講故事”和“辦展覽”的方式,呈現了讀者耳熟能詳的多位科學巨匠的鮮活形象:阿基米德耐心地用腳步量出正九十六邊形的周長,只為了使之接近一個圓;青年伽利略在教堂中專心致志地觀察吊燈的擺動,受此啟發發明了航海鐘;牛頓有著驚人的天賦和敏感的內心,他為了避開外行人的干擾而選擇將發明微積分的事保密,但沒想到遠在歐洲大陸的萊布尼茨獨立發明了微積分,兩位微積分之父就這樣殊途同歸……通過一個個故事和一幕幕特寫,讀者可以走近這些科學巨匠,與他們共同見證微積分的那些高光時刻。
就像《黑天鵝》作者納西姆·尼古拉斯·塔勒布對這本書的評價,“高能預警:這是一本危險的書。它會讓你愛上數學,甚至有可能把你變成一位數學家。”綜合判斷,這樣一本知識性、可讀性、普及性、實用性兼具的圖書,具有較高的出版價值,也會得到讀者的廣泛認可。
三、溫度:《微積分的力量》的人文關懷和理性浪漫
一本社會效益和經濟效益雙優的數學類科普圖書往往同時具備兩個特點:盡可能保留硬核的知識,又不失獨有親和力的形式。史蒂夫·斯托加茨的《微積分的力量》自然也不例外。
數學部分簡潔易懂,只是對一本數學科普書的最低要求,真正使《微積分的力量》出類拔萃的,是斯托加茨在其中注入的人文關懷,以及其折射出的理性浪漫。
《微積分的力量》始于數學,卻超越了數學本身。讀者可以在書中看到從阿基米德到愛因斯坦,這些智者們如何完成這個隔空接力。阿基米德意識到自己生命的有限性,他愿意將自己的方法傳給后人,以幫助后人去取得自己所不能達到的高度。在他之后的伽利略、笛卡兒、費馬日漸搭建起大廈雛形,最終牛頓和萊布尼茨用各自的方法為其添磚加瓦,并為它取名“微積分”。通過一個個鮮活的故事,天才們不再只是一個個名字,而是躍然紙上、有血有肉的人。他們所做的,是將人類向追求真理的路上推進一點,再推進一點,去體驗科學的終極浪漫。
在講述阿基米德將自己的實驗方法留存下來,以便后世科學家能更快地找到他未能尋得的答案的故事時,斯托加茨寫道:“這幾乎讓我熱淚盈眶。這位無與倫比的天才在數學的無限性面前感到了自己生命的有限性,他認識到還有很多事情要做……永無止境,就連阿基米德本人也要俯首稱臣。”斯托加茨用一種近似打破敘述者語境的方式,對讀者直抒胸臆,他對于數學以及先賢的熱愛,仿佛要從字里行間溢出來,直沖向讀者眼前。
帶領讀者領略完歷代先驅們的成就之后,斯托加茨用一段充滿詩意的文字為本書畫上了圓滿的句號,也讓“微積分的力量”像絢爛的煙花一樣照亮了歷史的夜空:“引力波是人類有史以來聽過的最微弱的耳語……甚至在我們還是微生物的時候,這種輕柔而微小的波就已經開始朝我們漾來。當它在2015年的那一天抵達地球的時候,因為我們正在傾聽,也因為我們通曉微積分,所以我們才能聽懂這輕柔的耳語意味著什么。”
在編輯看來,數學類科普圖書完全可以做到在專業知識清晰易懂的同時,兼具生活類圖書的人性溫度,以及文學類圖書的詩意浪漫。這或許是《微積分的力量》為優秀的數學類科普圖書提出的一種新可能。
作者:
蘇揚 中信出版集團·鸚鵡螺主編
來源 / 如何為孩子書寫科學:第六屆、第七屆中國科普作家協會優秀科普作品獎獲獎圖書佳作評介
排版:沈 丹
編輯:林雪琪
審定:李紅林
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