著名数学家齐民友与门下三人接力,共同翻译出这本颠覆数学教育的微积分教材!..._数学建模

《可视化微分几何和形式》这本书的原书出版受到众多学生与老师的关注,因为《复分析》的新颖写法,让许多人对这本书备受期待。而齐民友老师的精湛翻译更是让《复分析》吸引了一大批粉丝,翻译版甚至比原书的评分还要高,这在学界也是颇为少见。

于是,《可视化微分几何和形式》的出版也让更多的人期待齐老师的译本。出版社第一时间联系了齐老师,齐老师委托他的学生陈化老师与刘伟安老师共同完成这本书的翻译。然而不幸的是,齐老师未能眼见图书的出版,即于2021年去世。

后陈化老师与刘伟安老师共同完成本书的翻译,于今年出版,以此告慰齐民友老师的在天之灵!

本文摘录两位老师的译者序,一窥书中精彩,与拳拳师生情。

来源 | 《可视化微分几何和形式:一部五幕数学正剧》

作者 | [美]特里斯坦·尼达姆(Tristan Needham)

译者:刘伟安

译者序

刘伟安

2023 年 12 月于克拉玛依

最初,出版社是请齐民友老师(我的博士生导师)翻译本书的.齐老师说需要一个帮手,与陈化老师(具体指导我做博士研究和写博士论文的导师)商量后,他向出版社推荐了我.原定计划是,我翻译全书,齐老师负责处理疑难问题和通读全稿.但不幸的是,齐老师于 2021 年 8 月 8 日突发心脏病辞世.现在,我们以本书中译本的出版告慰齐民友老师的在天之灵!

作者特里斯坦·尼达姆一开始就许诺要为本科生写一本“有几何味”的好书.本书规模宏大,从古希腊人关于平行公理的争论讲到爱因斯坦发现时空的弯曲,从自由落体的数学讲到黑洞的几何、引力波的数学.本书讲法特别,用形象化的描述和 200 多幅插图实现了可视化,并加入了作者自己设计的数学实验,把微分几何教科书里描述得非常抽象的内容(例如平行移动、和乐性等)讲得通俗易懂,看得见、摸得着,所以说,作者兑现了自己的承诺!

特里斯坦·尼达姆教授是做事很认真的人,他对学术负责,也对读者负责.证据有三:本书中包含详尽的“历史注记”,以及作者坚持要将大家熟知的“庞加莱模型”称为“贝尔特拉米 – 庞加莱模型”,此证据一;本书已出版两年,作者还在征求读者意见,并为本书创建了网站 VDGF.space 来公布勘误,此证据二;我们提交译稿后的一年时间中,作者借助翻译工具多次审读译稿,并要求说明,中译本修正了英文原版书中存在的一些错误,此证据三.

作者使用了很多英语成语,多处借用《星际迷航》中的人物和情节做比喻,写得生动有趣、引人入胜.为了便于读者阅读,我们增加了一些译者注.关于英语成语的注释主要参考了 1979 版的 Longman Dictionary of English Idioms 和梁实秋编撰的《最新实用英汉辞典》,还得到了曹凤婷教授(武汉理工大学外国语学院)和邓铿教授(路易斯安那大学拉斐特分校数学系)的帮助.关于数学家和物理学家的注释,主要参阅著名的数学史网站“The MacTutor History of MathematicsArchive”和“百度百科”.在此一并表示感谢.

陈文艺教授仔细地审阅了全书.本书责任编辑杨琳、策划编辑张子尧和特约编辑江志强、黄志斌在编辑的过程中帮我修改了不少错误,按照国家标准统一了人名的翻译,对译者注提出了很好的一些建议.特别是责任编辑杨琳几乎逐句修改了全文,使得译文更通顺、更准确.如果你对中译本的质量感到满意,别忘了这有他们的功劳.我与他们的合作非常愉快,在此表示感谢.

感谢陈化老师百忙之中为本书中译本作序,更要感谢他多年来对我的指导、帮助和支持.

最后,要感谢我的家人.我常与我的妻子蔡新民和女儿刘静萱讨论译稿中的问题,请她们帮我查阅资料.例如,关于《星际迷航》,她们总能以她们的意见帮助和支持我.当然,更重要的是她们,以及我的外孙女刘茹漪给我的爱.

本书翻译中难免有各种问题、缺陷和错误,敬请读者不吝指正.

中文版序

陈化

2022 年 8 月于武汉大学珞珈山

这本书是特里斯坦·尼达姆的第二本可视化的数学著作(简称为《微分几何》),第一本是《复分析》.与第一本书一样,这本书也是针对本科水平的读者写的,但读起来并不简单.

这本书的第一个特点是讲了平行移动、和乐性和形式这些前沿概念,而且用可视化的方法把这些前沿概念讲得通俗易懂.

第二个特点是讲解了微分几何在物理学中的应用,特别是关于广义相对论的讨论,凸显了微分几何的重要性.

第三个特点是详细解答了微分几何发展过程中的一些历史谜团.

第四个特点是把有些内容讲得较为详细.例如,用四章的篇幅来详细介绍全局高斯 – 博内定理的四个证明,以及在第 22 章中介绍平行移动的三种外在构作方法.第五个特点是设计了很多数学实验,而且都是读者很容易自己动手的实验,例如在西瓜、西葫芦、榴梿等瓜果上的实验等.

因此,这本书面世后立即获得了众多好评,例如,迈克尔·贝里爵士就评论说:“这本书有五百页雄辩的篇幅,充满了数学智慧和深厚的历史底蕴.《微分几何》确实是可视的,通过柚子、榴梿、南瓜、土豆和牙签描绘了平行移动、曲率和测地线.我真希望当我还是学生的时候就有尼达姆的这本书.”物理学家伯纳德·舒茨教授也评论道:“《微分几何》是优雅的,有漂亮的排版、巧妙的插图和可爱的工艺.尼达姆巧妙地让几何重新主导了数学,他向我们展示了几何仍然有一些新的东西要告诉我们.”

尼达姆的博士生导师是著名物理学家罗杰·彭罗斯爵士,那是一位奇才,除学术成就之外,还留下了彭罗斯铺垫、彭罗斯三角形和多边形、彭罗斯阶梯等奇思.另外,因其关于黑洞的理论被验证,罗杰·彭罗斯获得了 2020 年诺贝尔物理学奖.学界有人说,应该称彭罗斯为数学家和数学物理学家,因为他是用数学来做物理研究的,而且他是一位“阐述大师”.看来,尼达姆得了彭罗斯的真传,也是一位很会讲物理的数学家,而且讲得生动活泼、引人入胜.

尼达姆的这两本书提出了一个教学问题:这样的写法是否可以用作本科生的教科书?换言之,是否可以用这样的讲法教学?这显然是个有争议的问题,有人就在书评中说:“尼达姆的书对微分几何的标准教科书是一个很好的补充.”齐民友老师曾在《复分析》的译后记中做了一段关于这个问题的论述,有兴趣的读者可以找来看看.

本书的译者刘伟安和我一样,都是齐民友老师的学生.我是齐民友老师名下的第一位博士生,而在刘伟安跟齐民友老师念博士时,我早已博士毕业在武汉大学当教师了.所以刘伟安教授虽比我年长,但按照“拜师门”的顺序,他也客气地尊我为“师兄”.齐民友老师在世时,在我们这些弟子里面,刘伟安教授在生活上照顾齐民友老师和师母程少兰老师最多,所以也接触齐老师最多.这期间他也潜移默化地在老师身边学到了许多.当年,齐民友老师在翻译了尼达姆的第一本书《复分析》之后,又得到了这第二本书的消息,所以出版社马上就找齐老师,想请他再次翻译.因为齐老师觉得自己已年近九十了,而这本书的篇幅也不小,所以为了不耽误此书的翻译,特向出版社推荐刘伟安教授作为帮手来参与翻译.后来出版社经慎重审核后接受了齐老师的建议.

在开始翻译这本书时,齐民友老师很快就通读了全书的内容,将目录翻译了出来,并对序幕一开始引用的阿蒂亚的论述写了一个注释.这个注释对于读懂阿蒂亚这段话是很有帮助的.

然而让我们深感遗憾的是,在本书的翻译尚未最后完成时,我们的老师齐民友教授于 2021 年 8 月 8 日下午突发心脏病去世.据齐老师家人告知,当天上午齐老师还在书房里审读刘伟安准备提交的第一部分译稿.齐民友老师真正做到了:生命不息,工作不止……

最后,谨以此书中译本的出版,告慰齐民友老师的在天之灵!

  推荐阅读

著名数学家齐民友与门下三人接力,共同翻译出这本颠覆数学教育的微积分教材!..._图例_02

《可视化微分几何和形式:一部五幕数学正剧》 

作者:[美]特里斯坦·尼达姆(Tristan Needham)

译者:刘伟安

1.旧金山大学数学系教授,理学院副院长,牛津大学博士,与霍金齐名的诺奖得主罗杰·彭罗斯弟子特里斯坦·尼达姆经典巨作!

2.200多幅手绘示意图,将“微分几何”回归为“几何”,运用牛顿的几何方法对经典结果做出了几何解释。

3.原著豆瓣高达9.9分!被认为是“小说一般流畅的数学教材!”

4.译者为国内著名偏微分方程专家,武汉大学原校长齐民友老师弟子、武汉大学数学教授刘伟安老师。

著名数学家齐民友与门下三人接力,共同翻译出这本颠覆数学教育的微积分教材!..._图例_03

《复分析:可视化方法》

作者:[美]特里斯坦·尼达姆

译者:齐民友

本书用一种真正不同寻常的、独具创造性的视角和可以看得见的论证方式解释初等复分析的理论,公开挑战当前占统治地位的纯符号逻辑推理。

本书是在复分析领域产生了广泛影响的一本著作。作者独辟蹊径,用丰富的图例展示各种概念、定理和证明思路,十分便于读者理解,充分揭示了复分析的数学美。

著名数学家齐民友与门下三人接力,共同翻译出这本颠覆数学教育的微积分教材!..._公式推导_04

《微积分溯源:伟大思想的历程》

作者:戴维·M. 布雷苏

译者:陈见柯 林开亮 叶卢庆

从古希腊、古埃及、古印度、中国和欧洲等地的微积分思想,到牛顿、莱布尼茨、伯努利兄弟、黎曼等伟大数学家的辉煌成就,看一看微积分这座“数学宝藏”是如何被塑造成今天的模样的。

著名数学家齐民友与门下三人接力,共同翻译出这本颠覆数学教育的微积分教材!..._偏微分方程_05

《微积分的历程:从牛顿到勒贝格》

作者:邓纳姆

译者:李伯民 汪军 张怀勇

本书荣获“第七届文津图书奖推荐书目”。

这不是一本数学家的传记,而是一座展示微积分宏伟画卷的陈列室。书中的每一个结果,从牛顿的正弦函数的推导,到伽玛函数的表示,再到贝尔的分类定理,无一不处于各个时代的研究前沿,至今还闪烁着耀眼夺目的光芒。

著名数学家齐民友与门下三人接力,共同翻译出这本颠覆数学教育的微积分教材!..._偏微分方程_06

《普林斯顿微积分读本(修订版)》

《普林斯顿数学分析读本》

《普林斯顿概率论读本》

作者:[美] 史蒂文·J. 米勒、拉菲·格林贝格、史蒂文·J. 米勒

译者:李馨

风靡美国普林斯顿大学的数学课程读本,教你怎样在数学考试中获得高分,用大量例子和代码全面探讨数学问题提供课程视频和讲义。被誉为“普林斯顿读本”三剑客。

著名数学家齐民友与门下三人接力,共同翻译出这本颠覆数学教育的微积分教材!..._公式推导_07

《简单微积分:学校未教过的超简易》

作者:神永正博

译者:李慧慧

仅用“阅读”就能理解微积分原理,无须背诵公式、烦琐计算,传授日本微积分入门的“巧妙思路”。

书为微积分入门科普读物,书中以微积分的“思考方法”为核心,以生活例子通俗讲解了微积分的基本原理、公式推导以及实际应用意义,解答了微积分初学者遭遇的常见困惑。