Все формулы мира. Как математика объясняет законы природы

Галилео Галилею принадлежат слова: «Книга природы написана на языке математики». Спустя почти четыре столетия мы не устаем удивляться тому, что математические методы прекрасно подходят для описания нашего мира. Еще большее изумление вызывают естественнонаучные открытия, сделанные на основе математического анализа уравнений. Создание любой сложной конструкции — от хитроумной дорожной развязки до квантового компьютера — сопряжено с математическими расчетами. Для полноценного понимания действия гравитации или квантовых явлений нам также не обойтись без математики. Но это кажется таким сложным и запутанным! 

Как перестать бояться формул и полюбить математику? Почему она так эффективна в естественных науках? Есть ли этому предел, или, наоборот, для более глубокого понимания природы придется создавать математические конструкции, уже не укладывающиеся в голове человека? 

Все эти вопросы затрагиваются на страницах книги, а их художественное осмысление представлено в серии рисунков художника Ростана Тавасиева. На многие из них невозможно найти окончательные однозначные ответы. Но мы продолжаем обсуждать их и пытаемся понять, как устроен этот мир. Для этого понадобится преодолеть разделение на «две культуры»: «гуманитариев» и «естественников». Попробуем сделать еще один шаг в этом направлении.

Зачем читать

• Рассказ о значимости математики в естественных науках без формул.
• Иллюстрации современного художника, являющиеся самостоятельным художественным проектом.
• Наличие приложений, где уже на языке формул (но на уровне, доступном хорошему старшекласснику физико-математической школы) показывается, как работает математика в астрофизике.

Цитаты

• Ретроспективно окидывая взором разнообразные попытки человечества постигнуть суть вещей, мы вряд ли сможем представить, что возможна какая-то альтернатива математическому описанию физических законов. Более того, для нас теперь само их понимание означает, по сути, построение количественной модели, позволяющей успешно описывать данные наблюдений и экспериментов, а также предсказывать исходы будущих опытов. Без формул это сделать невозможно.
• Математические методы в применении к естественным явлениям — это новый язык описания и обсуждения природы, дающий возможность выявлять и осознавать ранее неизвестные свойства и процессы. Кроме того, этот язык может быстро развиваться, совершенствоваться. С точки зрения физика, математика выглядит как набор хорошо упорядоченных и надежных взаимосвязанных друг с другом методов, позволяющий исследовать взаимосвязи между физическими параметрами и величинами.

Для кого

• Основная часть книги предназначена для гуманитария, которому кажется, что формулы — это «не его», но которому было бы интересно попробовать понять, почему же их удается так эффективно использовать в физике и других науках.
• Тому, кто хотел бы на языке аналогий и художественных образом понять в общих чертах «непостижимую эффективность математики», а затем (возможно, но не обязательно) попробовать повозиться с простыми формулами на интересных примерах из физики и астрономии.

ЧИТАТЬ СОДЕРЖАНИЕ И ОТРЫВОК ( PDF) >>