中文版序

《改变世界的17个方程》这本书源于我的英国出版商 Profile Books 和一家将我的一些书翻译成荷兰语的公司在书展上的一次偶然相遇。荷兰出版商想知道我的英国出版商有没有这样一本书，专门讲数学方程以及它们为何如此重要。我的英国出版商来问我，我说我知道一些书谈到了方程的数学之美，但并没有讲它们在我们的日常生活中有什么用。

在西方世界，科普出版的传统智慧可以归结为一句话，是已故的斯蒂芬·霍金的出版商在他写《时间简史》时说的：“每多一个方程都会让销量减半。”最后，他只写进书里一个方程，即爱因斯坦著名的。这个方程将物质中的能量（）与其质量（）和光速（）联系了起来。既然非常大，那它的平方（顺便说一下，就是乘以它自己）就要更大。因此，这个方程告诉我们，少量的物质就包含大量的能量。霍金觉得这是一个普通大众熟悉的方程式——也许是唯一熟悉的方程式——于是就冒险把它写进了书里。他的书成了国际畅销书，全球销量超过2500万册。所以说，要么是霍金的出版商错了，要么是如果他把这个方程去掉，这本书就能卖5000万册。

无论哪一个答案是正确的，毫无疑问，许多人认为数学方程令人生畏。这很遗憾，因为这让他们远离了一个对地球上的每个人都至关重要的学科：数学。这就是为什么这家荷兰出版商想知道是否有人正面解决了这个问题：写一本书，其中不仅充满了方程——这很容易，而且讲的就是方程——这就要难一点儿了。

这是一个我的英国出版商和我都无法抗拒的挑战，于是我们签了合同，他们要求我写一本书，介绍一些最重要的方程，讲述它们的历史，要把发现它们的人讲得活灵活现，还要展示这些人的成果已经为人类做了什么，现在还在做什么。我们想让方程变得友好，但并不想绕开人们觉得它们困难的原因。因此，我们决定根据方程的重要性，再考虑到多样性，选择合理数量的方程，并为每个方程写一章。为免让方程显得令人畏惧，每一章都会以一张图开始，解释所有符号并简介方程的含义。

为什么是17个呢？好吧，作为一名作家，我面临的大问题很快就出现了：不是找不到足够的方程来写，而是要将方程缩减到合理的数量。它可以是一个整数，比如20个，但这本书的篇幅就太长了。如果是15个的话又太短了。17、18个看起来刚刚好。当然，“17”在某种程度上更加神秘，这就是为什么人们一直问我：“为什么是17个？”

我不得不稍微取一点儿巧——我用爱因斯坦的著名方程来引入整个狭义和广义相对论，这个领域还有很多其他的方程。即便如此，许多同样重要的方程也不得不被舍去了。因此，如果你心爱的方程不在书中，很可能就是这个原因。

书名声称这些方程改变了世界。我对这一点确信无疑。每一个方程都代表了数学或科学的进步，而这些进步真真切切地改变了世界。例如，麦克斯韦的电磁方程组通过简单的计算直接预测了无线电波的存在，这带来了广播、电视、雷达和所有的现代通信。想象一下，一个没有收音机的世界会是什么样！

我很高兴我的书现在有了中文版。世界上许多最伟大的数学发现都是在中国取得的，从公元前1600年左右的商朝一直到今天。中国常常领先于西方世界，例如在常数的计算上。现代中国飞速发展，科学和数学实力雄厚得惊人。

今天，数学是一门真正的国际学科，甚至可以说它变得比过去更加重要。方程确实改变了世界，而且通常让它变得更好。我希望你喜欢阅读支持这种观点的故事。如果你们有人对方程中出现的大量奇怪符号感到恐惧或担忧，我希望它们都会转变为对方程的力量与美的愉快欣赏。方程是一首数学诗——言简意赅，但充满了意义。

伊恩·斯图尔特
2022年6月于英国考文垂