【佳作评介】数学的理性力量与感性浪漫——《微积分的力量》之编辑所见
中国科普作家协会 消息 2025-04-27 20:31
一、价值:出版一本微积分普及读物的必要性
有一种罕见而有趣的历史观点认为,世界被一个神秘的数学分支彻底改变了,它就是微积分。没有微积分,我们就不会拥有手机、计算机和微波炉,也不会拥有收音机、电视、超声检查,以及为迷路的旅行者导航的GPS(全球定位系统),我们更无法分裂原子、破解人类基因组或者将宇航员送上月球。
一个神秘且不可思议的事实是,关于宇宙的形形色色的奥秘最终总能用微积分的语言和微分方程的形式表达出来。艾萨克·牛顿是最早瞥见这一宇宙奥秘的人,他发现行星的轨道、潮汐的韵律和炮弹的弹道都可以用一组微分方程来描述、解释和预测。自牛顿以来,每当有新的宇宙奥秘被揭开,人们就会发现同样的模式总是有效。从古老的土、空气、火和水元素到新近的电子、夸克、黑洞和超弦,宇宙中所有无生命的东西都遵从微分方程的规则。
那么,什么是微积分?什么是微分方程?在牛顿的时代和我们的时代,微分方程为世界带来了什么?微积分这个最初与形状相关的理论,最终又如何重塑了文明?更重要的是,如何把这些有阅读门槛的知识、观点和历史清晰易懂地传达给大众读者呢,哪怕他们勤于思考、充满好奇心、知识渊博但几乎没有学过高等数学?
既然微积分是如此重要的一个数学分支,不仅对于学习高等数学的学生必不可少,与普罗大众的日常生活乃至经济社会的发展也息息相关,那么了解微积分的前世今生、培养用微积分思维解决现实问题的能力,对大众读者来说就是具有价值的。
二、解构:一本优秀数学类科普图书的多重特质
鹦鹉螺作为中信出版社第一个专注于出版科普图书的编辑室,基于对科普图书市场的严谨调研和数据分析,开辟了一条数学普及读物产品线,旨在推出一系列内容权威性和文本通俗性兼具的图书,帮助对数学望而生畏的读者培养数学思维。
综合考虑大众读者对微积分普及读物的潜在阅读需求、鹦鹉螺数学普及读物产品线的长期建设需要、市面上的微积分读物多为教科书的现状,以及国内鲜有作者能写作优秀的微积分普及读物等因素,编辑室选择引进斯托加茨的Infinite Powers,目的就是让每个人都能毫无压力地了解关于微积分的精彩思想和现实应用。
作为这本书的责任编辑和策划编辑,我认为这本书的内容特点和出版价值体现在如下几个方面:
第一,图书主题突出,书名直接有力。图书市场上以“微积分”为核心话题的科普图书较少,已有图书大多为教科书和专业书,偏重教授微积分学科知识和解题技巧。这本书的英文版书名是Infinite Powers,直译后应为“无穷的力量”,考虑到本书的核心话题是在讨论微积分的发展历程及其实际应用,而且“无穷的力量”在中文语境中也杂糅了励志层面的含义,容易误导读者把这本书当作一本励志读物。所以,为了直截了当地突出本书主题,明确锚定目标读者,编辑将简体中文版书名定为《微积分的力量》。
第二,作者兼具数学专业背景和科普读物创作经验。《微积分的力量》的作者是美国康奈尔大学应用数学系教授、科普作家史蒂夫·斯托加茨,主要研究数学知识和方法在现实中的应用。他的主要代表作、畅销书《x的奇幻之旅》于2014年3月由中信出版社出版,知识性、普及性、趣味性、阅读性兼具,获得“中国好书”月奖。在完成数学科普任务方面,斯托加茨擅长用平实的语言和生动的比喻解释抽象的数学知识。比如,在这本书中他把曲线面积比喻成“用滚筒刷过的墙面的面积”,而微积分就是那只“滚筒”。
第三,数学知识深入浅出。尽管微积分非常重要,但对大众读者来说,数学已经足够令人头疼,更何况是高等数学才会接触到的微积分。幸运的是,读者阅读这本书时,根本不需要高超的解题能力,因为它并不是教授微积分解题技巧的书。读者只需要知道圆、三角形等形状,会加减乘除运算,就可以驾驭这本书中的数学知识。它更多的是将微积分与现实生活结合起来,解答“我学了微积分有什么用?”的疑问。
第四,目标读者群定位清晰。根据这本书的核心话题和内容特点,它的主要读者对象可分为两类:第一类是初高中学生读者,这本书可以帮助他们在真正学习高等数学之前,培养和激发对高等数学的兴趣,锻炼用微积分思维和方法解决实际问题的能力,而不是成为“小镇做题家”。第二类是想了解微积分实际应用的科普爱好者,通过阅读这本书,可以拓宽他们的知识面,实现知识升维,甚至会对他们解决生活和工作中的实际问题有所启发和帮助。
第五,文本既有科学性又有普及性。这本书用“讲故事”和“办展览”的方式,呈现了读者耳熟能详的多位科学巨匠的鲜活形象:阿基米德耐心地用脚步量出正九十六边形的周长,只为了使之接近一个圆;青年伽利略在教堂中专心致志地观察吊灯的摆动,受此启发发明了航海钟;牛顿有着惊人的天赋和敏感的内心,他为了避开外行人的干扰而选择将发明微积分的事保密,但没想到远在欧洲大陆的莱布尼茨独立发明了微积分,两位微积分之父就这样殊途同归……通过一个个故事和一幕幕特写,读者可以走近这些科学巨匠,与他们共同见证微积分的那些高光时刻。
就像《黑天鹅》作者纳西姆·尼古拉斯·塔勒布对这本书的评价,“高能预警:这是一本危险的书。它会让你爱上数学,甚至有可能把你变成一位数学家。”综合判断,这样一本知识性、可读性、普及性、实用性兼具的图书,具有较高的出版价值,也会得到读者的广泛认可。
三、温度:《微积分的力量》的人文关怀和理性浪漫
一本社会效益和经济效益双优的数学类科普图书往往同时具备两个特点:尽可能保留硬核的知识,又不失独有亲和力的形式。史蒂夫·斯托加茨的《微积分的力量》自然也不例外。
数学部分简洁易懂,只是对一本数学科普书的最低要求,真正使《微积分的力量》出类拔萃的,是斯托加茨在其中注入的人文关怀,以及其折射出的理性浪漫。
《微积分的力量》始于数学,却超越了数学本身。读者可以在书中看到从阿基米德到爱因斯坦,这些智者们如何完成这个隔空接力。阿基米德意识到自己生命的有限性,他愿意将自己的方法传给后人,以帮助后人去取得自己所不能达到的高度。在他之后的伽利略、笛卡儿、费马日渐搭建起大厦雏形,最终牛顿和莱布尼茨用各自的方法为其添砖加瓦,并为它取名“微积分”。通过一个个鲜活的故事,天才们不再只是一个个名字,而是跃然纸上、有血有肉的人。他们所做的,是将人类向追求真理的路上推进一点,再推进一点,去体验科学的终极浪漫。
在讲述阿基米德将自己的实验方法留存下来,以便后世科学家能更快地找到他未能寻得的答案的故事时,斯托加茨写道:“这几乎让我热泪盈眶。这位无与伦比的天才在数学的无限性面前感到了自己生命的有限性,他认识到还有很多事情要做……永无止境,就连阿基米德本人也要俯首称臣。”斯托加茨用一种近似打破叙述者语境的方式,对读者直抒胸臆,他对于数学以及先贤的热爱,仿佛要从字里行间溢出来,直冲向读者眼前。
带领读者领略完历代先驱们的成就之后,斯托加茨用一段充满诗意的文字为本书画上了圆满的句号,也让“微积分的力量”像绚烂的烟花一样照亮了历史的夜空:“引力波是人类有史以来听过的最微弱的耳语……甚至在我们还是微生物的时候,这种轻柔而微小的波就已经开始朝我们漾来。当它在2015年的那一天抵达地球的时候,因为我们正在倾听,也因为我们通晓微积分,所以我们才能听懂这轻柔的耳语意味着什么。”
在编辑看来,数学类科普图书完全可以做到在专业知识清晰易懂的同时,兼具生活类图书的人性温度,以及文学类图书的诗意浪漫。这或许是《微积分的力量》为优秀的数学类科普图书提出的一种新可能。
作者:
苏扬 中信出版集团·鹦鹉螺主编
来源/如何为孩子书写科学:第六届、第七届中国科普作家协会优秀科普作品奖获奖图书佳作评介