40 条链落在了数学之外
现代应用
人物页上的传承链是顺着看的:从他的发现出发,看它流到哪里。这页把它们倒过来——先问「今天这样东西是从哪来的」,再一路指回人。每一条链的最后一站,都是你今天正在用的东西。
加密与安全
你每一次打开 https 开头的网址,背后都在跑两千三百年前的辗转相除和两百年前的同余理论。素数是这门生意的全部本钱。
计算机与算法
「算法」这个词来自一个人的名字,「0 和 1」来自另一个人的一篇论文,而「有些问题机器永远算不出来」来自一个数无穷的人。
信号、图像与通信
把一段声音、一张照片、一次通话拆成频率再拼回去——手机里每秒钟都在做的事,来自一个为了算热而造刀的人。
数据、统计与机器学习
民调的误差范围、保险的定价、模型的训练——凡是要从有限的样本说出一句有把握的话,用的都是这一支。
航天、导航与天文
从算出一颗行星该在哪里,到手机上那个蓝点——定位这件事,是牛顿、高斯与黎曼合写的。
工程与制造
船为什么浮着、桥为什么不塌、电机为什么不失控——每一样都要先有一套能算的数学。
物理与宇宙
物理学家用的语言几乎全是数学家先造好的:广义相对论要黎曼几何,量子场论要格林函数,守恒定律要诺特定理。
- 欧几里得第五公设的两千年⟶非欧几何⟶黎曼几何与广义相对论
- 欧拉多面体公式⟶拓扑学⟶从数据分析到宇宙形状的研究
- 高斯曲面论⟶黎曼几何⟶广义相对论与 GPS 时空修正
- 泊松泊松括号⟶哈密顿力学的代数结构⟶狄拉克的对易子与量子力学
- 格林格林函数⟶偏微分方程的通用解法⟶量子场论的传播子与费曼图
- 格林势函数与「potential」这个名字⟶位势论与调和分析⟶静电、引力、流体、量子力学的共同语言
- 黎曼黎曼几何⟶广义相对论⟶GPS 定位与引力波天文学
- 黎曼黎曼面⟶复几何⟶从弦论到密码学的复杂分析
- 庞加莱位相分析⟶代数拓扑⟶大数据、材料科学与宇宙形状研究
- 庞加莱回归定理⟶遍历理论⟶统计力学与随机过程的数学基础
- 诺特诺特定理⟶规范对称与守恒流⟶标准模型与现代物理
- 拉马努金模仿 θ 函数⟶调和马斯形式⟶黑洞熵的计算
医学与生命
CT 把一圈投影重建成一张断层图,靠的是积分;盖革计数器上跳动的数字,服从的是泊松分布。
天气与复杂系统
天气预报报不准,不是算力不够,而是庞加莱在三体问题里就已经看见的那件事:初值差一点,结果差很远。
还有一类:它们没有走出数学
这 20 条链的终点不在任何一台机器里,而是变成了数学自己的说法—— 论文的写法、抽象代数的语言、范畴论的框架。它们不出现在你的手机上, 却是上面那些东西得以被想出来的前提。
- 欧几里得公理化方法⟶现代数学的写法⟶每一篇论文的定义—定理—证明
- 阿基米德穷竭法⟶微积分⟶一切关于变化与累积的现代科学
- 刘徽割圆术与「以至于不可割」⟶极限思想⟶微积分与今天的数值逼近
- 刘徽牟合方盖⟶祖暅原理:幂势既同,则积不容异⟶卡瓦列里原理与用积分求体积
- 花拉子米《还原与对消》与配方法⟶求根公式与符号代数⟶今天每一本代数课本
- 花拉子米把印度数字带进阿拉伯世界⟶斐波那契《计算之书》带进欧洲⟶全世界通用的 0–9
- 笛卡尔坐标与方程⟶曲线可以计算⟶牛顿、莱布尼茨的微积分
- 笛卡尔线段的乘法⟶任意次多项式合法⟶脱离图形的抽象代数
- 莱布尼茨d 与 ∫ 的记号⟶伯努利兄弟与欧拉的分析学⟶今天每一本微积分教科书
- 傅里叶「任何函数都能展开」⟶狄利克雷条件与现代函数概念⟶黎曼积分与康托尔的集合论
- 格林格林定理⟶斯托克斯定理⟶微分形式与现代微分几何
- 伽罗瓦根的置换群⟶群论⟶抽象代数与现代数学的通用语言
- 伽罗瓦可解性判据⟶伽罗瓦对应:域与群一一对应⟶代数数论与算术几何
- 康托尔集合论⟶数学基础⟶现代数学通用的语言
- 康托尔超限基数⟶连续统假设⟶哥德尔与科恩的独立性证明
- 庞加莱庞加莱猜想⟶三维流形⟶佩雷尔曼的世纪证明
- 诺特理想的升链条件⟶诺特环与交换代数⟶现代代数几何
- 诺特同调群⟶代数拓扑⟶同调代数与范畴论
- 拉马努金分拆数渐近公式⟶圆法⟶解析数论与堆垒问题
- 拉马努金τ 函数与同余⟶模形式⟶费马大定理的证明路径