大教授的科学课：告诉我，什么是数学？（国际知名科学家的科学普及课：数学，无处不在！） 网盘下载 pdf 免费 2025 在线 epub 电子版

本书通过一位教授和五个孩子的对话，解释了数学到底有什么用。小说中的大教授其实就是本书作者之一的哈德•莱士博士，他为5个小孩上了十节兼有趣味性、文学性和知识性的数学课。从花瓣的次序、音乐符号的规则到宇宙星球的排列，原来数学规则无处不在！小读者们能通过书中孩子和大教授的一问一答，渐渐了解数学的全貌，对数学概念有了一个非常全面的理解。著作者由专业作家和权威天科学家共同担当，使作品既有文学性又有扎实的科学内容，是科学小说创作的一种全新尝试，在德国小读者中非常受欢迎。

本书的配图也非常有童趣。…

目    录

序      写给所有还不认识我们的人  〈 1〉

章  数字的奇迹  〈 5〉

第二章  他希望成为一个幸运数字  〈 22〉

第三章  教授又开始天马行空了，只不过很短暂  〈 32〉

第四章  “测量，然后造出它！”  〈 41〉

第五章  大家来称樱桃！今天的和古老的称法  〈 66〉

第六章  在混凝土泥浆里也藏着数学呢  〈 80〉

第七章  一堂没有数字出现的“路面美术课”  〈 107〉

第八章  数学总可以帮人计算  〈 128〉

第九章  她是否知道，自己正在小提琴上“演奏数学”？  〈 151〉

第十章  数字奇妙的地方就是“数字”本身  〈 175〉

尾声  我们的后一节课，有啤酒，有汽水，也伴随着思考！  〈 190〉

古伦•梅思

古伦•梅思女士的专业为戏剧学，创作了许多书、剧本、广播剧、广播连续剧等，曾获得德国青少年儿童文学奖、联邦十字勋章和巴伐利亚勋章。

哈德•莱士

哈德•莱士是慕尼黑大学天文学和天体物理学系的教授，主修理论天体物理学，是德国科学研究会天体物理学的专业鉴定人，也是天文学联盟的成员。

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“从古埃及人那里所萌芽的数学知识，其实发源于某种切实的生活需要。在埃及，曾经和现在都流淌着一条著名的河流：尼罗河。显然，这条河流对人类极有用处。它可以灌溉农田，是不是很棒？但遗憾的是，它会在某一特定的时间发洪水，把农田淹没。所有庄稼都淹在水里，对收成来说，显然不是一桩好事，而是一场灾 难。”他的双手挥舞着，两条腿晃个不停，好吧，如果他真是我们的爸爸的话，人们也一定不会吃惊，因为那正好可以解释为什么卢卡斯的双腿也晃来晃去……

“好，在这种情况下。人们必须学习计算一些东西了，比如天数、周数和月份数，而且，过了好些年头，人们也明白了，尼罗河会在每年的某一个时间点泛滥，淹没农田。这样一来，他们就能在所有的粮食被浸在水里之前，提早开始收割。想想，那会多有用！一旦计算清楚了，收成就能保全。你瞧，计算在生活中是如此必要。

“当然，洪水还会再来，新的困境又开始了。汹涌的急流会将好端端的耕地冲走，毫无怜悯之心。而洪水结束了之后，每一个农民又都希望知道，自己的耕地丢失了多大的一块面积呢？

 “这时应该怎么做呢？对，农民必须重新测量耕地面积，而这就是几何学的起源。没想到吧，计算面积竟如此重要。马克西木匠已经示范过如何计算桌面的面积。而在古埃及人这里，也是类似的方式，只不过面积更大。”

“刚刚那桌子的面积是我完成的呢！”卢卡斯小声嘀咕道。

“值得表扬，我的儿子！”这位“教授爸爸”继续说，但这只是附带的表扬，“不过请你不要打断我，因为真正有趣的是他们计算面积的方式！你想，究竟如何在没有折尺的条件下，将土地的面积计算出来呢？今天种种可以帮助测量的工具和手段，在那个年代里都是没有的。

“难道只是很模糊地估测一下就完事了吗？不！那种算法实在太不精确。他们一开始可能尝试过用手掌的宽度来测量所有东西——但很快便不采取这种方式。想象一下，人需要跪在地上爬呀爬，一只手一只手地去丈量土地的长度，未免也太蠢笨了吧。他们后来想出一种不那么辛苦的方式，就是使用他们的小臂长度。谁明白这是什么意思……”

“是从肘部到手指尖的距离！”丽莎的回答相当迅速，“这个词已经说明了一切，但显然，这种用小臂的测量方式也没法完全精准，例如，你的小臂就比我要长许多。而西莉娅的手臂又更短了，根本用不上——那顶多只是一个小手臂罢了！我想，在这一点上我们是能够达成一致的，对吗，爸爸？”

终于，丽莎可以证明自己多么善于思考了，之前她一定忍受着卢卡斯的“计算艺术”带来的痛苦。

“联想得相当不错，我的女儿！”教授微笑道。丽莎看起来很高兴，我认为“我的女儿”这个称呼，让她觉得比表扬本身更受鼓舞吧！

 “是的，于是人们达成了共识，以‘小臂’为单位来测量土地：这块‘100 小臂长，100 小臂宽’的土地。尽管如此，这依然不精准。‘1 小臂’有时长有时短，毕竟每个人的手臂长度有差异。但在当时，确实没法做到精确、统一。总之，如果要计算耕地面积，用这样的办法已经足够了。你们知道吗？古埃及人古在生活中运用几何学的法则，就是面积的计算。这是不是很有独创性呢？”

他轻轻地擦拭着自己的镜片，而我能够准确地知道，现在他在思考着哪些问题。它们大概是：古埃及人是初的巨人，我们则是站在他们肩膀上的矮子；更形象地讲，是在数千年的光阴里，一代比一代更矮的小矮子站在了前一代矮子们的肩膀上。不过随着位置越来越高，矮子们的思考也越来越深入，越来越准确。倘若没有当年的巨人从如此机智的角度去思考和发现的话，今天的我们就不可能知道现在人们所了解的一切，也不会发明什么折尺之类的工具。差不多就是这样的……

好吧，这我得承认，这些不是我自己的想法，而是教授先生的想法。因为在前几次，他为我们安排的关于天文学、哲学和生物进化论的旅行时，这些都曾被讨论过。那时的他还不是什么“爸爸”哟！

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编辑推荐

★由德国青少年儿童文学奖得主与国际知名天体物理学家、自然哲学家携手创作，让科学概念融于有趣的故事中

★从花瓣的次序、音乐符号的规则讲到宇宙星球的排列，让小读者深刻理解，原来数学规则无处不在，整个人类社会的进步说到底是数学研究的深入，人类文明的成果全都是结在数学的枝头上的！

★不仅深入浅出地讲述科学概念，还将这些概念融入充满剧情的故事中，比如数学如何在物物交易中、在建筑中、在银行金融中的运用，以及在音乐中的数学规律，有利于小读者理解和记忆

书摘插图

前言

序  写给所有还不认识我们的人

大家好，下面这些，写给所有还不认识我们的人，而原本认识我们的人，也应该仔细倾听。

好了，我们的教授终于出现了，而且我们大伙仍然待在教授旁边。你知道吗，我们的这位好朋友呀，是在一所大学任教的大教授，他简直什么事情都知道！但除了一点——应该如何给自行车补胎。对此，他真的一无所知。而我们呢，对这样的事手到擒来。所以吧——我们之间总能互补。

我的名字叫伊达，这里还有一个小姑娘，她的名字叫丽莎，是班上成绩好的一个。丽莎出门的时候总是带着她的小妹妹西莉娅，以及那只小狗莱卡（爱贴着西莉娅的脸蛋）。我们还有另外一个重要成员——戴着牙箍的卢卡斯，他的两条腿总是乱动个不停。还有一个家伙名叫蒂姆，他的特点吧……简单地说，他爸爸对他而言神圣不可侵犯，当然在他的眼里，薯条面包什么的也很神圣！

教授与我们有着深厚的友谊，大家相识很久了。故事是这样发生的，我在生日那天，许愿能有一个教授来为我解释这世界上的所有东西，特别是那些我的爸爸妈妈并不太清楚的事情。于是，不知怎么，我的大教授就出现了，而且，他非常迅速地成了我们大家的教授。你瞧，这样一件完美的“礼物”，假如能和你的朋友分享，是不是很棒呢？

假如你问我，教授为何如此乐意并心甘情愿地来变成一份启发我们心灵的“生日礼物”？答案是，他喜欢小朋友，特别是喜欢和我们在一起！何况他一直觉得，孩子们的理解力总是被低估，而他不会和别人一样低估我们。是的，关于这一点，他不只是口头说说，已经付诸行动了。那么，就具体说说他究竟教了些什么吧。首先，教授向我们讲解了关于天和地的故事。选择的授课地点是在池塘边、足球场上，以及夜晚的公园里。要知道，我们的大气层上方运转着十分巨大而强劲的一些东西，其中一些甚至会威胁到我们的地球！但是——“我们的孩子，是能够去理解真相的”——这是教授亲口说的。从此，这句话也成了我们爱的座右铭。

接下来，我们和他一起去露营了。记得那一回，他所教授的是关于哲学的事情。说真的，听了之后，所有人的脑子里都变得痒痒的—— 他说过“哲学就像在脑海里挠痒痒”，这种感觉是不是很有趣？其实说得明白一些，就是带领我们思考，为什么世界上的这个会这样，而那个会那样，以及为什么那些事物会以独特的方式存在？凑巧的是，久远之前的希腊哲学家们也思索过类似的问题。

再后来，我们一起去了大自然里骑自行车，本来还打算去一家游乐园和一座博物馆的，可惜那天都关了门。不过，还是我们的教授说得对：大自然总在运行，无止无尽，没有关门的那一天。关于为什么从一棵橡树里无法长出雏菊花的问题，我们称之为“进化”。关于这一点，我们之前确实一无所知，现在呢，已了解得很清楚了。

所以，教授并不单单给我们的脑袋里灌输新知识，还带领我们真真切切地去经历和感受。

例如，有一回，教授掉进了小溪里；又有一回，卢卡斯从很高的岩石上摔了下来；还有一次，我们差点弄丢了小狗莱卡，还好在公园草地上将它重新找回来了；另外，我们竟然将小家伙西莉娅遗忘在了大雨里的咖啡店门前。

所有这些小故事都是令人难忘的。我们先是一起经历，然而再一起讨论，既是美好经历，又收获了很多知识，一石二鸟！但是，真正的一石二鸟我们是不会做的，我们要爱护鸟类。苍蝇也好，鸟儿也罢，都不应该伤害它们。因为它们属于大自然，所以也应该和我们一样，有权利享受生活在大自然中的自由自在。

如今，我们从他那里已懂得了许多事情。可惜教授好久没有和大家碰头了，对，已经超过了三个礼 拜。我多少有一些伤心，然而也不好意思直截了当地说出来。现在，我也没必要再说啦！因为昨天我收到了一封教授寄来的明信片，上面这样写的：

我亲爱的伊达，你知道吗，数学是我喜欢的科目。你们对此有没有兴趣？如果有兴趣，明天一早就在童话泉边见吧！我想说一些故事给你们听…

读完之后，我的好奇心一下子被勾起了，而其他小伙伴也一样。只是太小的西莉娅和莱卡恐怕就没什么感觉吧！对了，蒂姆希望带着他的数学作业一起去。谁知道他怎么想的！大概他以为教授会替他做完吧。