写给每个人的微积分读物
费曼的那句妙语“微积分是上帝的语言”,引出了许多深奥的问题。什么是微积分?人类如何断定它是上帝的语言(或者说,宇宙基于这种语言在运转)?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?最后,这些故事和观点如何能被有趣且清楚易懂地传达给像赫尔曼·沃克那样的友善读者呢,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?
沃克在他与费曼邂逅故事的结尾部分写道,他在14年里始终没有抽出时间学习微积分。他的关于“二战”的长篇小说从原计划的一部变成了两部——《战争风云》和《战争与回忆》,每部都长达1 000页左右。在完成这两部小说后,他试图通过阅读像《微积分一点通》这样的书自学微积分,但效果并不好。他翻阅了几本教科书,用他自己的话说,就是希望“遇到一本合适的书,它可以帮助像我这样对数学几乎一窍不通的人。我在青少年时期产生了探寻存在之意义的渴求,大学期间就只学习了文学与哲学等人文学科,所以我并不知道别人口中艰涩、无趣、毫无用处的微积分竟然是上帝的语言”。在发现自己看不懂教科书之后,他聘请了一位以色列的数学家教,希望能跟着他学点儿微积分,顺便提升一下希伯来语口语水平,但这两个愿望都落空了。最后,绝望的他旁听了高中的微积分课程,但因为进度落后太多,几个月后他不得不放弃。在他走出教室时,孩子们一起为他鼓掌,他说这就像对一场可怜的表演报以同情的掌声。
我之所以写作本书,就是为了让每个人都能了解关于微积分的最精彩的思想和故事。我们没必要采用赫尔曼·沃克的方法去学习人类历史上这个具有里程碑意义的学科,尽管微积分是人类最具启迪性的集体成就之一。我们不必为了理解微积分的重要性而学习如何做运算,就像我们不必为了享用美食而学习如何做佳肴一样。我将借助图片、隐喻和趣闻逸事等,尝试解释我们需要了解的一切。我也会给你们介绍有史以来最精致的一些方程和证明,就像我们在参观画廊的时候不会错过其中的代表作一样。至于赫尔曼·沃克,在我写作本书的时候,他已经103岁了。我不知道他有没有学会微积分,如果还没有,这本书就很适合沃克先生。