首页 -> 2006年第6期
一本“小书”缘何得大奖
作者:陈效师
最初得到这个消息,我作为这本书的责任编辑真是百感交集。从1984年约稿到1989年完稿,作者写了5年,编辑等了5年,这也许是当今字数最少,创作时间最长的一部科普作品了。这5年,正是数学家张景中先生进行科学研究和科普创作的高峰期,是科研激发了他的创作热情。他说:“我习惯将每次在学习和研究中脑子里突然闪现的灵感,偶然想到的有趣的东西,记录下来,过一段时间,把它们整理出来,写不下去了就放下,再积累,再写。”俗话说,慢工出细活。作者正是从激动人心的创造性劳动中撷英探宝,又不失时机地将它们记录下来,才成就了今天的佳作。
由于时间充裕,张景中对这本书的主题思想有一个全新的定位。他说:“数学家的眼光是抽象的,我们觉得不同的问题,他们看来却是相同的。数学家的眼光是精确的,严密的,我们觉得一样或差不多的东西,他们看来却有天壤之别。数学家的眼光是透彻的,犀利的,我们觉得很满足的数学结论,他们却穷追不舍。我们觉得‘一是一,二是二’,他们却常常盯住变中不变的东西,不变中变的东西。”这种深邃的认识也正是这本小书的“魂”。从这种认识出发,作者找到了科学与普及的结合点——科学哲学。这正是科学家可能与青少年对话的重要途径,也为科学家为大众写科普作品提供了宝贵的经验。
这本书的第一个特点是角度新,内容新。该书第一章第一节援引数学大师陈省身在北大讲学时的一段话:“人们常说,三角形的内角和等于180°,这是不对的!”他解释说,不是这个事实不对,而是这种看问题的方法不对,应当说:“三角形的外角和是360°!”循着这种逆向思维,他引出了“高斯—比内—陈公式”。还有一个例子,上过初中的人都知道,证明二次恒等式(x+1)(x-1)=x2-1,需要代入3个不同的值来验证,而数学家洪加威却打破常规地提出“例证法”,说对于相当大的一类初等几何命题,只需用一个例子验证一下,便能断定它是否成立!
这本书的第二个特点就是深入浅出。比如,在《数学分析》中,有个不好理解的“有限覆盖定理”。作者是这样描写的:“假想闭区间[0,1]里每一个点都是一个小人儿。下雨啦,他们都撑起了无数的小雨伞。小雨伞替每个点都很好地遮了雨。有一条定理说,这时没有必要用无穷多把伞,从这些伞中一定可以挑出有限把,其他的都收起来,照样遮雨。”
这本书的第三个特点是构思巧妙。该书在介绍一道世界难题——“佩多问题”时,披露了一位高考落榜青年花了一年的时间钻研这个问题。出乎意料的是,他竟征服了这个使不少数学家感到无从下手的问题。这里面的巧思妙想令人惊叹,令人振奋。
这本书的第四个特点是有诸多创新点。
创新点之一,就是全书自始至终贯穿着一条主线——科学哲学。国家科技进步奖的评委王渝生说,这本书“通篇将数学不仅与自然科学,而且与人文科学、社会科学联系得很紧密,还有一定的哲学思考”。这本书让读者学会用哲学思想去思考问题,这比单纯地掌握若干个具体的解题方法重要得多。它逐步引导、培养读者的敏锐的观察力,丰富的想象力,灵机一动的变通能力,研究问题的穿透能力。这些正是学习当中直觉思维产生的基础。
创新点之二,就是主张把数学变得容易一些。尽管科技发展到今天,各行各业都离不开数学,然而,数学难学,常常让人们远离数学。在物理和化学中,当新的发现证明原来的结论是错误时,人们可以抛弃过去的结论,从新的起点开始。数学却不同,每一个环节上的科学发现都要保留下来,学生要在短短12年里把几千年积累的数学知识学会,能不难吗?张景中说:“评价一个数学家,往往是看他会做什么,评价一个学生则是看他不会做什么,所以学生是很苦的。”为了化难为易,他说:“我的基本想法是,要讲一个新东西,先要仔细分析一下学生掌握了哪些东西,一定要从他掌握的东西出发,使他只需要加进最少量的新东西,就能进入一个新的领域。”于是,作者采用和读者直接讨论、共同思考、提出疑问、寻找答案的方式,让学生体会数学本身的奥妙和思考的乐趣。
创新点之三,就是让学生学会思考。正如高斯所说:“任何正常人能像我这样不断地思考,他也会得到同样的结论。”张景中也是这样点拨学生的。他从数学家看问题的角度和思路的特别之处入手,让读者了解探究问题的思路,进而了解近代数学中一些重要的思想、观点和方法。比如,见到祖冲之发现的密率π=355/113时,他引导读者想,它是怎么推导出来的,还有没有更接近π的分数?在他的引导下,终于找到了比355/113更接近π的分数52 163/16 604。但是,作者仍认为祖率是不可代替的,分母小于16 500的分数都不及祖率,而且祖率是那么好记——113 355,从中间断开,113作分母,355作分子。
创新点之四,就是让学生觉得数学好玩。要让学生觉得数学好玩就要挖掘数学本身的魅力。在这本书的最后,作者提出了一个十分“好玩”的问题:地球是球形的。从上海火车站到新疆乌鲁木齐火车站连一条直线,这条直线只能在地面之下穿过,它是地球的一条弦。他说:“让我们展开幻想的翅膀,沿着这条弦挖一条笔直笔直的地道。”他的问题是,地面上的列车从上海到乌鲁木齐要4天4夜,那么从这条倾斜的地道里乘直达列车要走多久呢?答案实在令人惊奇,时间是差不多35分钟!特别有趣的是,这种幻想的地下快车运行的时间是一个常数,无论从哪里到哪里,多么远或多么近,只要这两个地方都在地球上,时间都一样!
这本小书于2002年发行新版后,受到我国众多一流数学家的好评。读了这本书后,王元院士说:“我觉得专家读了之后,也会学到很多东西。”姜伯驹院士说:“看了之后,我觉得很有味道。”张恭庆院士说:“(这本书)读来兴味盎然,其中有些解题之巧智不能不令人拍手叫绝。”在1990年6月《数学家的眼光》出版后不久,作者曾寄书给陈省身先生,陈先生于当年7月19日复信作者:“承寄大作小册,甚为欣赏。该书似当译成英文。”在世界数学家大会召开之前,我曾去天津南开拜访了陈先生。他说:“张景中写的这本书,我看过,觉得非常好。请转告他,我欢迎他到我这里来,能住上几天,我们好好谈一谈。”在世界数学家大会上,陈先生满怀激情地为少年科学院的小朋友题词:“数学好玩。”
这本小书终于得到了科学家、科普作家的双重认可,也赢得了社会上读者的赞誉,并相继获得了一系列奖项,尤其是1991年5月,由中国数学会组织专家评审后,该书获数学传播优秀图书奖;2003年9月,作为《院士数学讲座专辑》三册之一获第五届全国优秀科普作品奖科普图书类一等奖;2003年12月,作为《院士数学科普专辑》三册之一获第六届国家图书奖。可以说,它几乎赢得了行业所有的奖项。从中,我深刻地认识到,一部精品图书,从选题策划到出书、营销,到真正普及开来,要经历一个艰难而漫长的过程。
这本小书也是经过了15年的时间,才真正还了它本来的面目。我相信,它不但会在国内外读者当中继续流传,而且必将在我国的科普创作史上留下浓重的一笔!
(作者单位:中国少年儿童出版社)
(责任编辑:耿丽萍)