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【编辑推荐】

数学版《苏菲的世界》,带你走进奇幻的数学秘境。
16个未解之谜体现数学的优雅与神秘:问题叙述如此简单,可以用一页纸解释清楚;但它们又如此困难,困扰了人类数个世纪……
中科院院士,《数学文化》主编汤涛教授倾情推荐。
知乎出品


【内容简介】

数学充满迷人的魅力,带我们走向未知的边缘。魔法师梅林是亚瑟王传说中的巫师,法力强大,充满智慧,能预知未来。本书的主人公玛丽安是梅林的后裔,他的家族世代相传一本梅林留下的数学“羊皮卷”。

我们将跟随玛丽安的步伐,走向神秘的数学发现之旅。从梅林时代直到现在,16个数学未解之谜像魔法一样,逐一展现在你我眼前。这16个问题体现了数学的优雅与神秘:问题叙述如此简单,可以用一页纸解释清楚;但它们又如此困难,困扰了人类数个世纪……


【作者简介】

萨蒂扬·莱纳斯·德瓦道斯
美国圣地亚哥大学应用数学弗莱彻·琼斯讲席教授,计算机科学教授。主要研究方向为制图学和粒子碰撞,曾两次获得国家教学奖。业余时间专注于数学科普写作,深受读者欢迎。
马修·哈维
美国维吉尼亚大学怀斯学院数学教授,经典教科书《几何图解》的作者之一。


【目录】

谜题1:保护会堂窗户
谜题2:生日庆祝晚宴
谜题3:修补精巧玩具
谜题4:炫酷礼物包装
谜题5:组出完整蛋糕
谜题6:瓷砖铺满圆桌
谜题7:兰斯洛特迷宫
谜题8:巨石阵壁挂毯
谜题9:疯狂的神秘山
谜题10:卡美洛狂欢节
谜题11:船只停靠码头
谜题12:圣杯存储宝库
谜题13:打碎的坠星石
谜题14:构建骑士方阵
谜题15:三十三橡树墓
谜题16:湖夫人的请求


【书摘与插画】

谜题2:生日庆祝晚宴

我早迷上的数学概念就是质数。如果一个数只能被和它本身整除,这个数就是质数。诸如、和这样的数就是质数,但、和就不是质数。质数作为乘法的基本组成部分,几千年来一直吸引着数学家去研究。质数分布规律的研究推动了新技术的发展,甚至衍生出了新的数学分支,但仍有许多问题尚未得到解决。

喜从天降,我被传唤到卡美洛。

亚瑟王和桂妮薇尔王后现在有了第二个女儿,他们给她取名为薇薇安。与他们的长女安娜公主不同,薇薇安公主总是毛发尽竖、怒发冲冠的样子,一看就是一位脾气火爆的公主。值得注意的是,薇薇安公主与安娜公主是同一天出生的,薇薇安公主比安娜公主整整小了两岁。

为了庆祝这一美妙的日子,国王和往后决定在卡美洛颁布一项新的习俗:每年到了两位公主生日的那天,如果哪个女儿的年龄是质数,就为她点一只红蜡烛,否则就为她点一只白蜡烛。当两个女儿点燃的都是红蜡烛时,卡美洛城会举行盛大的宴会。

桂妮薇尔王后注意到,随着女儿们逐渐长大,盛大宴会举办的次数变得越来越少。她想知道,如果这个习俗永远延续下去,宴会庆祝活动是否终会停止。

多年来,我一直在研究这个谜题,试图寻找质数分布的规律。然而,即使运用我的魔法和逻辑力量,我也始终无法回答她的问题。

与质数有关的早发现之一来自伟大的希腊几何学家欧几里得。大约在公元前300年,欧几里得将当时所知的大部分数学知识编入了一本名为《几何原本》(The Elements)的著作中。书中,他给出了有历史记载的个证明:质数有无穷多个。欧几里得认为,如果只有有限多个质数,则可以将所有质数相乘后加一。他可以证明,得到的数既是质数又不是质数。由于一个数不可能既是质数又不是质数,欧几里得得出结论,不可能只有有限多个质数。

公主生日的故事涉及到相差为2的质数对。相差为2的质数对被称为孪生质数。孪生质数多发生在3–5、5–7、11–13、17–19等小数字中,较大数字中较难找到孪生质数。桂妮薇尔王后的问题是欧几里得结论的一个很自然的扩展问题:既然有无穷多个质数,是否也有无穷多个孪生质数?这个问题由阿尔方·德·波利尼亚克(Alphonse de Polignac)于1846年作为猜想正式提出:

未解之谜:存在无穷多个孪生质数。


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