【读书心得】《机械宇宙》、《微积分的力量》

【作者】：【美】爱德华·多尼克(《机械宇宙》)；【美】 史蒂夫·斯托加茨(《微积分的力量》)

【字数】2300

【正文】

《机械宇宙》，从欧洲科技发展史的角度，讲述了在黑暗、愚昧的欧洲中世纪末期，牛顿、伽利略等一大批科学家、如何突破黑暗，在前人的基础上，一步一步打破人类思想的禁锢，从科学、理论、技术上进行重大突破，为人类文明带来新的光明的故事。

《微积分的力量》，则阐述了微积分的原理、发现和论证的来龙去脉，还讲述了这门学科在当今现实中的意义。

两本书放在一起，相互印证，交相辉映，非常有趣。

001  愚昧的中世纪

欧洲的中世纪，是一段黑暗的历史，它落后、愚昧，不讲卫生，瘟疫流行。

那个时候的伦敦，人们直接把垃圾扔到马路上，城市到处都是粪便和污水。法国国王需要下达指令，清理凡尔赛宫廷回廊两侧的粪便（天哪，这可是皇宫啊）。

而在伦敦莱茵河，往来的驳船，上午从农村运来新鲜的蔬菜、猪牛羊，贩卖到城市。下午则把收集来的粪便、污水和垃圾运回农村，当做肥料。交叉感染，毫无防备。

整个欧洲的人都不爱洗澡。老百姓不洗澡，是因为家里不具备条件。国王不洗澡，则是他的御医告诉他，洗澡会让他毛孔张开，让病菌入侵。英国国王中风后，他的御医开始胡乱折腾，先是放血，接着又喝什么从哪里搜集来的十滴水，最后还是把国王弄死了。而民间也好不到哪里去，到处都在讨论“喝下一品脱牛尿对健康的好处！（哈哈哈哈，画风是不是很熟悉）

欧洲中世纪，霍乱、鼠疫、瘟疫等大型流行性疾病，几乎每隔几十年就肆虐一次。一次大疾病就是上千万的人死去。城市是越来越大，功能越来越多。但是居住环境越来越糟糕。一粒小火星，就引发了伦敦大火，大半个伦敦几乎烧光。

这个时期的人们，比任何时候都相信宗教和上帝的力量，而他们里面的佼佼者，不但相信宗教和上帝，还要用自己的知识证明这一点。他们坚信：“宇宙不过是一只大钟表”。而钟表的设计者、操控者和使用者，正式万能的上帝。一旦他们能够用理论、公式或者方程式证明了上帝所做的这个大钟表的规律，那么就有可能预测“世界末日”准确到来的时刻。

是的，那个时代的科学教，包括：哥白尼、伽利略、开普勒、笛卡尔、牛顿、莱布尼茨、哈雷等人。这些人，其实都是上帝的忠诚信徒。他们要做的，只不过是想努力证明上帝存在，找寻上帝所制定的秩序。

所以，在他们严重，世界，宇宙，都是“机械的宇宙。”

002  “机械的宇宙”

既然宇宙像一个大钟表一样。那么像牛顿等人都相信，这些秩序和规律一定存在。或许就藏在圣经里，或许古希腊的先贤们，早就把这些规律写到了他们的书里面。于是每个科学家，都开始行动起来，他们的贡献是：

哥白尼观察太阳等天体，发表了“日心说”。

伽利略发明了望远镜，成为探索太空的第一利器。伽利略还利用斜坡和小球做实验，发现了距离和速度的关系。通过摆动的吊钟，发现了时间的规律。

开普勒，发现了行星的三大规律。

到了牛顿这里，他完成了《自然哲学的数学原理》，这是一部划时代和闪光的作品。从此以后，人类文明进入新的时代。历史学家评价牛顿：上帝发明了光，而牛顿就是拿一道光！

牛顿的天才，还在于他创造力地凭借想象，发明了微积分。他和同时代的莱布尼茨几乎同时注意到了这个领域，最后创立微积分这样一个纯粹属于推导出来的学科。而正是微积分，又开创了新的领域。

同时，微积分的影响力，在我们周边几乎无处不在。从飞机翅膀和风的关系的微积分方程，到艾滋病毒发展规律的微积分方程式。

至此，这一代科学家可以自豪地说，“宇宙的的确确是上帝照的，它是机械的，可以用数学或者微积分来表现他。

出来。

至此，人类相信：宇宙不是刻板和机械的，宇宙是复杂的，充满了各种变量和变化。但宇宙也是有规律的，人类能找到它，描述他。其中数学的作用，直观重要。

伽利略说道：“宇宙这部伟大的作品，是用数学语言写成的，如果不懂数学，便无法读懂这个宇宙！”

003 感悟

微积分，几乎是大多数学生的噩梦——既要记它，又不能死背。既要会运用，又不知道它究竟干嘛用的。

因为在日常生活中，用的最多的数学公式，不过是加减乘除。一旦看到论文、文章里面出现微积分的符号，立即头大，立即觉得文章高深莫测……

可是，看完这本书，听完这本书。才知道，这些公式、原理，真的不是牛顿他们坐在苹果树底下，被苹果把脑子砸开了窍想出来。这些原理、公式、定律。是伽利略、牛顿、莱布尼茨等人，通过学习从古希腊就开始的科学理论。通过一步又一步，一代人又一代人，几十年，甚至上百年智慧的积累、发展和传承，最终发展起来的。

假如把这类书，结合着中、小学甚至大学的课本来看。就会发现，这些枯燥的数字和公式背后，实际上蕴含着成百上千的人，几十年，几百年的功力。每一个符号，都能从历史上找到它对应的含义。我们人类，不但能够想象，而且能够在一次想象和推演的基础上，多次想象和叠加想象。最后变得我们普通人难以理解，难以明白的公式和符号。

比如说，像1+1=2这样公理，就好比原始人使用的长矛、大刀和弓箭，直观好懂，能解决很多问题，但是不能深入下去。

而像一些运用公理推论出来的定律、原理、公式，就好像进化到了近代的枪械，虽然复杂，但是打猎的效能不是一般的高。

当逻辑推演到了高等数学，现代物理和化学，则人类的思想武器进化到了像计算机自动控制的超级武器。无路时战斗力，还是效能，都不是一般的强。但是普通人，看见它的繁琐，只能望而生畏。

不过，我们还是应该首先放下这种对数学“天然的恐惧”。它不过是一个锐利的武器，一个趁手的工具。建议我们每个学生都要读一读，我们先尝试着靠近它（数学），知道它的前世今生，最终掌握它。

世界不是机械的，是复杂的。

但是世界也是有规律的，数学，就是这些规律的编程语言。