直播時間:2024年2月24日(周六)20:00
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【直播簡介】
新春佳節,家家戶戶吃餃子。一盤熱氣騰騰的餃子是如何煮熟而不破的呢?各家有各家的小妙招。如果從科學的角度探究這個問題,就需要了解“熱”這門學問。煮餃子的過程可以說是個具象的熱學問題,火、鍋、水、空氣、餃子皮、餃子餡等之間的熱都在相互作用。
法國數學家、物理學家傅里葉(Jean-Baptiste-Joseph Fourier)認為,和重力一樣, 熱貫穿在宇宙間的一切物質之中。熱的作用服從一些不變規律,如果不借助數學分析就不可能發現和解釋這些規律。
傅里葉最突出的科學貢獻在于他對熱傳導問題的研究,他將物理問題數學化,并引入強有力的數學分析工具,提出了著名的傅里葉級數和傅里葉變換,從而開創了數學和物理研究的全新局面,深刻地影響了19世紀乃至20世紀的數學物理學以及數學各領域的發展。
此外,傅里葉變換的價值還體現在現代生活的各個領域,如圖像和音頻的壓縮和處理、語音識別及人工智能、核磁共振醫學掃描等,傅里葉變換的應用無處不在,甚至“萬物皆可傅里葉”。
《熱的解析理論》是記載傅里葉級數與傅里葉變換誕生的重要著作,牛頓以《自然哲學之數學原理》讓人類通過方程精確理解世界,那么,傅里葉的《熱的解析理論》則突破了牛頓《原理》所規定的理論力學范圍。
本書也是表現數學美的典型杰作,傅里葉級數猶同用數學語言譜寫的一首長詩,物理學家、數學家麥克斯韋曾稱頌它為“一首數學的詩”。
傅里葉癡迷熱學,還最早發現了地球的溫室效應。但他過于迷信于此并認為熱能包治百病,據傳在一個夏天,他關上門窗穿上厚厚的衣服,坐在火爐邊。于是他被活活熱死了……為了紀念傅里葉的貢獻,1889年,他的名字作為72位先賢之一被刻在了埃菲爾鐵塔上。
本周六晚八點,計算數學家、中國科學院院士湯濤,浙江大學數學學院教授、詩人、作家蔡天新,浙江外國語學院教授賈隨軍,一起導讀《熱的解析理論》,從數學的角度理解溫度的意義,了解一生傳奇的傅里葉。
【嘉賓簡介】
湯濤
計算數學家,教育部長江學者講座教授,中國科學院院士,歐洲科學院院士。
在雙曲型方程計算方法誤差分析、微分方程譜方法理論、微分方程自適應算法、相場模型的高精度算法、以及計算流體力學等領域的研究工作具有廣泛影響。
1987年獲得英國Leslie Fox數值分析獎,2003年榮獲馮康科學計算獎,2007年獲教育部自然科學獎一等獎,2016年獲國家自然科學獎二等獎。2018年,被國際數學家大會邀請作45分鐘報告。長期致力于數學文化的普及和推廣,曾擔任多個國際數學期刊主編或編委,創辦《數學文化》并擔任聯合主編。
蔡天新
浙江臺州人,曾是少年大學生,山東大學理學博士,浙江大學數學學院教授。他提出了形素數和加乘方程的概念,而有關新華林問題的研究被英國數學家、菲爾茲獎得主阿蘭·貝克贊為“真正原創性的貢獻”。
讀研期間繆斯的偶然光臨催發了他的詩情。至今已出版文學、學術和普及著作30多部,并有外版著作20多部(含英文版7部)。2013年和2019年,他先后獲得貝魯特Naji Naaman詩歌獎和達卡Kathak詩歌獎。2013年,他的著作《難以企及的人物》獲得教育部人文社會科學研究優秀成果獎。2017年,《數學傳奇》榮獲國家科學技術進步獎;2018年,“科學與人類文明”課程獲得國家教學成果獎。2018年和2022年,《數學簡史》和《數學與藝術》獲吳大猷原創科普著作佳作獎。2020年,入選當當網第8屆影響力作家。
曾受邀央視“朗讀者”節目、美國愛荷華大學國際寫作計劃、東京俳句詩歌獎評委、中瑞藝術交流項目評委、巴格達“阿拉伯文化之都”慶典特邀嘉賓,現為中國數學會“數學文化”論壇學術委員會委員、中國社會科學院國際文化書院顧問、上海《科學畫報》顧問、“知識分子”專家委員會委員、意大利NUMTA科學委員會委員。新千年以來,應邀在普林斯頓大學、倫敦經濟學院、澳洲國立大學、新加坡國立大學、秘魯天主教大學、內羅畢大學等6大洲數十所名校,國內200多所大中小學,以及書店、圖書館等做公眾講座。
賈隨軍
浙江外國語學院教授,碩士生導師。浙江省中青年學科帶頭人。主要從事近現代數學史、數學課程與教學論等研究。曾主持國家自然科學基金研究項目“傅立葉分析的歷史研究”。在《ZDM–Mathematics Education》《自然辯證法研究》《自然辯證法通訊》《課程教材教法》《數學教育學報》等刊物發表論文30多篇。
本文鏈接:用數學,改變你對溫度的理解|中國科學院院士湯濤導讀《熱的解析理論》http://www.lensthegame.com/show-11-3146-0.html
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