渴望不可能:数学的惊人真相

音乐能激发或抚慰情怀，绘画使人赏心悦目，诗歌能动人心弦，哲学使人获得智慧，科学可改善物质生活，但数学能给予以上的一切。 ——克莱因 本书涉及看似不可能的艺术、文学、哲学和物理学，虽然我们的直觉无法领会它们，但它们在数学符号体系的帮助下可以被准确理解。数学中的一切伟大发现都接近于不可能，“渴望不可能”是数学中取得的许多进步的源头。

数学就是一个与不可能发生近距离冲突的故事，因为数学中的一切伟大发现都接近于不可能。有许多表面看来不可能的例子，它们对于数学而言很重要。 “渴望不可能”是数学中取得的许多进步的源头。本书中的大多数例子：无理数、虚数、无穷远点、弯曲空间、理想，以及各种类型的无穷……这些概念初看起来是不可能的，因为我们的直觉无法领会它们，但它们在数学符号体系的帮助下是可以被准确理解的，而数学符号体系是对于我们的感官的一种技术延伸。 本书涉及看似不可能的艺术、文学、哲学和物理学，摆脱了对数学概念的狭隘解释，拓宽了学生的视野。

约翰·史迪威来自墨尔本，1970年获得麻省理工学院数学博士学位，是旧金山大学数学系教授，2005年获得美国数学协会Chauvenet奖。

第1章无理数 / 1 1.1毕达哥拉斯之梦 / 3 1.2毕达哥拉斯定理 / 7 1.3无理三角形 / 10 1.4毕达哥拉斯之噩梦 / 14 1.5解释无理数 / 17 1.62的连分数表示 / 22 1.7平均律 / 28 第2章虚数 / 32 2.1负数 / 34 2.2虚数 / 38 2.3求解三次方程 / 41 2.4通过虚数得到实数解 / 44 2.51572年之前虚数在哪里 / 46 2.6乘法的几何学 / 50 2.7复数提供的超过了我们所要求的 / 55 2.8为什么将它们称为“复数” / 60 第3章地平线 / 63 3.1平行线 / 66 3.2坐标 / 69 3.3平行线与视觉 / 74 3.4不用度量的画法 / 79 3.5帕普斯定理和德萨格定理 / 83 3.6德萨格小定理 / 88 3.7代数定律有哪些 / 92 3.8射影加法与乘法 / 96 第4章无穷小 / 101 4.1长度和面积 / 103 4.2体积 / 106 4.3四面体的体积 / 108 4.4圆 / 112 4.5抛物线 / 116 4.6其他曲线的斜率 / 119 4.7斜率和面积 / 123 4.8π的数值 / 127 4.9那些死去的量的鬼魂 / 130 第5章弯曲空间 / 134 5.1平面空间与中世纪空间 / 136 5.2二维球面与三维球面 / 140 5.3平坦曲面与平行公理 / 145 5.4球面与平行公理 / 148 5.5非欧几何 / 152 5.6负曲率 / 155 5.7双曲平面 / 158 5.8双曲空间 / 162 5.9数学空间与真实空间 / 164 第6章第四维 / 168 6.1数对的算术 / 170 6.2搜寻适合三元数组的算术 / 172 6.3为什么n≥3时的n元数组不像数 / 174 6.4四元数 / 178 6.5四平方数定理 / 182 6.6四元数和空间旋转 / 185 6.7三维中的对称 / 188 6.8四面体对称与正二十四胞体 / 191 6.9正则多胞形 / 196 第7章理想 / 200 7.1发现与发明 / 202 7.2带有余数的除法 / 205 7.3专享素因子分解 / 209 7.4高斯整数 / 212 7.5高斯素数 / 215 7.6有理斜率与有理角度 / 218 7.7专享素因子分解失效 / 220 7.8理想，重获专享素因子分解 / 224 第8章周期空间 / 229 8.1不可能的三杆 / 231 8.2柱面与平面 / 234 8.3狂野事物的所在地 / 237 8.4周期世界 / 240 8.5周期性与拓扑学 / 242 8.6周期性简史 / 246 第9章无穷 / 252 9.1有限和无穷 / 254 9.2潜在的无穷与真实的无穷 / 256 9.3不可数的 / 259 9.4对角线论证 / 262 9.5超越数 / 265 9.6渴望完整 / 269 结语 / 272 参考文献 / 276