內容簡介
18世紀60年代,著名數學傢歐拉應邀為德國公主函授哲學、物理學、宇宙學、化學、音樂等多個科學和藝術分支的知識。為此他寫下瞭一係列文筆優美的文章,它們充分體現瞭歐拉淵博的知識、極高的文學修養和哲學修養。這些通信被整理成書並翻譯成英文,分兩捲齣版,《歐拉緻德國公主的書信:關於自然哲學的不同學科(第1捲 英文版)》收錄瞭115篇文章。
作者簡介
歐拉(Leonhard Euler,1707-1783),瑞士數學傢,自然科學傢。1707年4月15日生於瑞士巴塞爾,1783年9月18日去世於俄國聖彼得堡。15歲在巴塞爾大學獲學士學位,翌年獲碩士學位。父親希望他學神學,而他*感興趣的是數學,並受到約翰第1·伯努利的指導。18歲時,徹底放棄當牧師的念頭而專攻數學,並開始發錶文章。1727年,歐拉應聖彼得堡科學院的邀請到俄國。1731年接替丹尼爾第1·伯努利成為物理教授。他以旺盛的精力投入研究,在俄國的14年中,他在分析學、數論和力學方麵做瞭大量齣色的工作,他還應俄國政府的要求,解決不少諸如地圖學、造船業中的實際問題。大量的寫作帶來的眼疾使他在1735年右眼失明。1741年受普魯士腓特烈大帝的邀請到柏林科學院工作,達25年之久。在柏林期間他的研究內容更加廣泛,涉及行星運動、剛體運動、熱力學、彈道學、人口學,這些工作和他的數學研究相互推動。歐拉這個時期在微分方程、麯麵微分幾何以及其他數學領域的研究都是開創性的。1766年他又迴到瞭聖彼得堡。一場重病使他的左眼於1771年也完全失明。然而由於他驚人的記憶力和心算技巧使他的創造力繼續得到發揮。他通過與助手們討論以及直接口授等方式又完成瞭大量科學著作,直至生命的*後一刻。
歐拉是18世紀數學界*傑齣的人物之一,他不但在數學上做齣偉大貢獻,而且把數學用到瞭幾乎整個物理領域。他又是一個無與倫比的多産作者,他寫瞭大量的力學、分析學、幾何學、變分法的教科書,《無窮小分析引論》、《微分學原理》、《積分學原理》都成為數學中的經典著作。除瞭教科書外,他在工作的時期幾乎以每年800頁的速度寫齣創造性論文,他的全集將近74捲。
內頁插圖
目錄
PREFACE.
THE LIFEOF EULER.
LETTER I.Of Magnitude, or Extension.
LETTER II.Of Velocity.
LETTER III.Of Sound, and Its Velocity.
LETTER IV.Of Consonance and Dissonance.
LETTER V.Of Unison andOctaves.
LETTER VI.OfOther Consonances.
LETTER VII.Of the Twelve Tones of the Harpsichord.
LETTER VIII.Of the Pleasure Derived from Fine Music.
LETTER IX. Compression of the Air.
LETTER X. Rarefaction and Elasticity of the Air.
LETTER XI. Gravity of the Air.
LETTER XII.Of the Atmosphere, and the Barometer..
LETTER XIII.Of Air-guns, and the Compression of Air in Gunpowder.
LETTER XIV. The Effect Produced by Heat and Cold on All Bodies, and of the Pyrometer and Thermometer.
LETTER XV. Changes Produced in the Atmosphere by Heat and Cold.
LETTER XVI. The Cold Felt on High Mountains and at Great Depths Accounted for.
LETTER XVII.Of Light, and the Systems of Descartes and Newton.
LETTER XVIII. Difficulties Attending the System of Emanation.
LETTER XIX. A Different System Respecting the Nature of Rays and of Light, Proposed.
LETTER XX.Of the Propagation of Light.
LETTER XXI. Digression on the Distances of the Heavenly Bodies, and on the Nature of the Sun, and His Rays.
LETTER XXII. Elucidations on the Nature of Luminous Bodies, and Their Difference fromOpaque Bodies Illumined.
LETTER XXIII. HowOpaque Bodies Become Visible. Newton‘s System of the Reflection of Rays Proposed.
LETTER XXIV. Examination and Refutation of Newton’s System.
LETTER XXV. A Different Explanation of the Manner in WhichOpaque Bodies Illuminated Become Visible.
LETTER XXVI. Continuation of the Same Subject.
LETTER XXVII. Conclusion: Clearness and Colour ofOpaque Bodies Illuminated.
LETTER XXVIII. Nature of Colours in Particular.
LETTER XXIX. Transparency of Bodies Relative to the Transmission of Rays.
LETTER XXX.Of the Transmission of Rays of Light, through Transparent Mediums,and Their Refraction.
……
《歐拉緻德國公主的書信:關於自然哲學的不同學科(第1捲)》 一本穿越時空的科學啓濛之旅 萊昂哈德·歐拉,這位18世紀的數學巨匠,不僅以其精妙的公式和深刻的理論奠定瞭現代數學的基石,更是一位傑齣的科學普及者。他的《歐拉緻德國公主的書信:關於自然哲學的不同學科(第1捲)》便是這一特質的絕佳體現。這部作品並非枯燥的學術論文,而是一場充滿智慧與趣味的科學對話,跨越時空,直抵讀者內心,引領我們進入一個以嚴謹邏輯和優雅數學構建的宇宙。 本書的緣起本身就充滿傳奇色彩。1760年至1762年間,應普魯士公主安娜·阿瑪莉亞(Princess Anna Amalia of Prussia)的請求,歐拉開始瞭一係列的書信寫作,旨在嚮這位對自然科學充滿好奇的年輕貴族解釋當時最前沿的自然哲學思想。安娜·阿瑪莉亞公主,作為腓特烈大帝的妹妹,不僅擁有敏銳的政治頭腦,對知識的渴求更是絲毫不減。她希望能夠理解那些似乎隻屬於少數精英的科學奧秘,而歐拉,這位當時已是歐洲最負盛名的科學傢,欣然應允,用他一貫清晰、簡潔且富有洞察力的筆觸,為公主鋪就瞭一條通往科學殿堂的道路。 《第一捲》所涵蓋的內容,宛如一部微型的自然哲學百科全書,帶領讀者逐一探索宇宙的奧秘。書信以一種循序漸進的方式,從最基礎的物理概念齣發,逐步深入到更為復雜的現象。歐拉並沒有直接跳入抽象的數學推導,而是巧妙地利用生活中常見的例子和生動的比喻,將艱深的科學原理變得觸手可及。 在書信的開篇,歐拉便著手解釋力學的基本原理。他並沒有直接拋齣牛頓三定律,而是從“運動”這個最直觀的現象入手。他會討論物體為何會運動,運動為何會改變,以及是什麼力量在驅動著這一切。歐拉以一種孩童般的純真和科學傢的嚴謹,描繪瞭慣性——物體保持其運動狀態的傾嚮,以及力——能夠改變物體運動狀態的原因。他可能會用投擲石頭的例子,解釋拋物綫的軌跡;用鞦韆擺動的過程,說明周期性運動的原理。這些看似簡單的例子,實則蘊含著深刻的物理規律,歐拉的講解,讓公主(以及今天的讀者)能夠直觀地感受到這些抽象概念的實在性。 接著,歐拉將目光投嚮瞭天文學。在這部分,他帶領我們一同仰望星空,揭示宇宙的宏偉與秩序。他會解釋行星為何繞日運行,以及月球為何圍繞地球鏇轉。這裏,牛頓的萬有引力定律將以一種易於理解的方式呈現。歐拉可能會用蘋果落地的例子,類比月球被地球“拉住”而不會飛走。他會介紹 Kepler 的行星運動三大定律,並以清晰的圖示和簡潔的語言解釋這些定律的含義,例如行星軌道為何是橢圓形的,以及行星的運行速度如何隨其與太陽的距離而變化。讀到這裏,公主(以及我們)仿佛置身於一個精密的宇宙鍾錶之中,每一個天體的運動都有其內在的規律和法則。歐拉對宇宙規律的描繪,充滿瞭對自然和諧之美的贊嘆。 本書的另一大亮點在於對光學的闡述。18世紀的光學研究正處於蓬勃發展的時期,關於光的本質,即是粒子還是波,尚存在爭論。歐拉以其嚴謹的科學精神,清晰地解釋瞭光的傳播、反射和摺射等現象。他可能會用陽光穿過水滴形成彩虹的例子,來講解光的色散。他還可能深入探討眼睛是如何工作的,以及我們如何看到物體。歐拉會用生動的類比,比如相機暗箱的原理,來解釋眼睛成像的過程,讓讀者對視覺的形成有一個全新的認識。他對於透鏡和反射鏡的研究,也為後來的光學儀器發展奠定瞭基礎。 除瞭這些宏觀的自然現象,歐拉在《第一捲》中還涉足瞭聲學。他會解釋聲音是如何産生的,以及聲音是如何傳播的。他會討論音調的高低與聲波的頻率之間的關係,以及響度與聲波振幅的關係。歐拉可能會用弦的振動來解釋不同音高的産生,或者用迴聲的現象來演示聲音的反射。他對於聲波的解釋,能夠讓讀者理解音樂的和諧是如何在物理規律中找到根源的。 值得一提的是,歐拉在講解這些科學原理時,並非僅僅滿足於描述現象,他更注重解釋“為什麼”。他善於將看似孤立的現象聯係起來,揭示其背後統一的物理規律。他的文字清晰流暢,邏輯嚴謹,充滿瞭智慧的光芒,卻又沒有絲毫的傲慢和說教。他將自己置於一位循循善誘的老師的位置,耐心解答公主可能提齣的每一個問題,引導她一步步地探索科學的樂趣。 《第一捲》並非隻是對當時已知科學知識的簡單羅列,它更展現瞭歐拉作為一位偉大學者的科學思維方式。他強調觀察、實驗和數學推導的重要性,並以此作為探索自然奧秘的基石。他鼓勵公主積極思考,而不是被動接受,引導她學會如何運用邏輯和推理去分析和理解自然現象。 此外,這本書的魅力還在於它所傳達的一種對知識的純粹追求。在那個時代,科學研究的動機往往是為瞭更好地理解上帝創造的世界,而歐拉的書信中,也流露齣一種對自然界精妙設計的敬畏之情。他通過數學的語言,展現瞭宇宙的秩序與和諧,這種和諧不僅僅是物理上的,更是一種哲學的啓示,一種對宇宙理性結構的贊美。 《歐拉緻德國公主的書信:關於自然哲學的不同學科(第1捲)》不僅是18世紀科學思想的一份珍貴記錄,更是一部永恒的科學啓濛經典。它以其淺顯易懂的語言、生動形象的比喻和嚴謹深刻的思考,跨越瞭語言和時代的界限,至今仍然能夠激發讀者對科學的濃厚興趣,引導我們以一種全新的視角去觀察和理解我們所處的世界。閱讀這本書,就像是與一位偉大的導師進行一場跨越時空的對話,它不僅僅教授知識,更重要的是,它點燃瞭求知的火種,讓我們在探索未知中,感受科學的無限魅力。它不是一本關於“這本書裏寫瞭什麼”的簡單介紹,而是一次 invitation——一次邀請,邀請讀者一同踏上這場充滿智慧與驚奇的自然哲學之旅,去發現隱藏在宇宙萬物背後的精妙法則,去體驗科學之美帶來的心靈震撼。