《矢量:一个关于空间、时间和数学变革的惊人故事》
2024年08月02日 15:38 来源:《中国社会科学报》2024年8月2日第2947期 作者:罗宾·雅利安洛德/著

  美国芝加哥大学出版社于2024年5月出版了澳大利亚蒙纳士大学数学学院前讲师罗宾·雅利安洛德(Robyn Arianrhod)撰写的《矢量:一个关于空间、时间和数学变革的惊人故事》(Vector: A Surprising Story of Space, Time, and Mathematical Transformation)一书。

  雅利安洛德在书中围绕数学领域的“矢量”概念,向读者讲述了一个引人入胜的故事。“矢量”是一个涉及大小和方向的数量概念,是“张量”概念的一部分。“矢量”一词会让人想起游乐园中的游乐设施、涡轮机,以及与抛射物受力有关的数学理论。

  “矢量”与“张量”不仅可以表示数理意义上的维度,还可以表示其他维度和信息。正是得益于“矢量”和“张量”,物理学家和数学家才可以谈论四维时空和其他高维“空间”。人们在使用搜索引擎、GPS以及手机数字应用程序时,也极大地依赖于“矢量”和“张量”。“矢量”和“张量”提供了一种优雅的语言,用以表达我们周边的事物在空间和时间中的存在方式。

  雅利安洛德通过融合想象力等方式,探索了“矢量”和“张量”的演变过程。该书介绍道,事实上,在数千年前,就已经存在通过某个数学符号表达多种事物含义的现象。若缺乏数学符号,人们就不会对所处的世界有如此深刻的理解与认知。

  雅利安洛德向读者展示了这如何使物理学家和数学家以一种全新的方式进行思考。书中所举的例子包括:20世纪最伟大的科学家之一爱因斯坦,他曾经预言了时空的弯曲和引力波的存在;英国物理学家、数学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell),他曾经开创了经典电动力学;英国理论物理学家保罗·狄拉克(Paul Dirac),他被认为是量子力学和量子电动力学的奠基人之一;德国数学家艾米·诺特(Emmy Noether),她将数学对称和能量守恒联系起来。

  (白乐/编译)

 

责任编辑:崔博涵
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