如何培养几何脑

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出版者:九州出版社·阳光博客
作者:【英】查尔斯·菲利普斯
出品人:
页数:176
译者:李俊
出版时间:2016-5
价格:32.00元
装帧:精装
isbn号码:9787510842092
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 几何
  • 查尔斯·菲利普斯
  • 思维
  • 英国
  • 纸质
  • 待处理纸书
  • 2017
  • 几何
  • 思维
  • 培养
  • 数学
  • 逻辑
  • 空间想象
  • 学习方法
  • 智力发展
  • 问题解决
  • 创造力
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具体描述

我们在日常生活中都会遇到判断物体形状和空间的情况。无论你是折叠餐桌椅、在墙上固定画框、收纳房屋还是停车入位,都需要和几何图形相关的知识。你是否希望自己能在某些时候具备非常厉害的空间知觉力,能够很好地把握结构和立体图形?本书提供了50道精心设计的几何游戏题,分为两个难度不同的阶段,帮你测试自己的智力水平,提升几何思维能力!

《宇宙的织锦:从星辰到微观的结构解析》 一、导论:目之所及,物之所蕴 我们生活在一个由结构、模式和相互关联性构成的宇宙中。从星系旋转的宏大尺度,到构成物质的原子核内部的微妙平衡,万事万物都遵循着某种内在的秩序。本书并非聚焦于单一学科的深度挖掘,而是力图搭建一座桥梁,连接起物理学、生物学、信息科学乃至社会学的基本构造原理。我们将探索这些结构如何形成、如何演化,以及它们如何决定了我们所观察到的一切现象。 第二部分:物质的基石——从原子到宏观形体 1. 物质的层级构建: 本篇将深入剖析物质的层级结构。首先,从量子力学的角度审视基本粒子如何通过电磁力、强核力和弱核力交织成稳定的原子和分子。这部分将详细阐述化学键的形成机制——共价键、离子键和金属键如何决定了材料的宏观特性,如硬度、导电性和延展性。 2. 晶体学与无序: 我们将转向固体物理学的核心——晶体结构。介绍布拉维点阵、密堆积结构以及缺陷(如空位、位错)对材料性能的决定性影响。随后,对比晶体与非晶体(如玻璃、聚合物)的结构差异,讨论“短程有序”与“长程有序”在宏观表现上的差异性,例如玻璃态的粘弹性。 3. 拓扑学的视角: 结构不仅是关于材料本身,更是关于其连接方式。本章引入拓扑学概念,解释如何通过不变量来描述形状的本质属性。探讨纽结理论在描述DNA环状结构和高分子链缠绕中的应用,以及拓扑绝缘体中电子能带的特殊结构特性。 第三部分:生命的蓝图——自组织与信息载体 1. 生物大分子的精确构型: 生命系统的核心是高度复杂的分子机器。本章重点分析蛋白质的三维折叠问题——从一级氨基酸序列到二级螺旋与折叠片,再到四级结构组装的驱动力(疏水作用、氢键、范德华力)。深入探讨酶作为高效催化剂的结构基础,及其底物特异性的几何匹配。 2. 遗传信息的编码与复制: DNA的双螺旋结构是信息存储的典范。我们将详细解析碱基配对的精确几何要求,以及DNA聚合酶如何利用这种结构实现高保真复制。此外,我们将讨论RNA在结构多样性方面的潜力,及其在调控复杂网络中的作用。 3. 细胞的膜结构与动力学: 细胞边界——细胞膜——并非简单的脂质屏障,而是一个流体镶嵌模型。分析磷脂双分子层如何自发形成,以及蛋白质(通道、受体)如何嵌入并实现跨膜物质和信号的传递。探讨细胞骨架(微管、微丝)如何提供机械支撑和动态运输路径,构筑细胞的内部框架。 第四部分:复杂系统的涌现与连接 1. 网络理论:无处不在的连接: 现实世界的许多系统都可以被抽象为网络(图论)。本章将介绍不同类型的网络结构:随机网络(Erdos-Renyi)、小世界网络(Watts-Strogatz)和无标度网络(Barabasi-Albert)。分析度中心性、介数中心性等指标如何揭示网络中的关键节点,例如互联网的路由器或社会关系中的意见领袖。 2. 耗散结构与自组织: 远离热力学平衡的开放系统,如何能自发地形成有序结构?我们将研究普里高津的耗散结构理论,以贝纳德对流和化学振荡反应(如Belousov-Zhabotinsky反应)为例,展示系统如何通过能量耗散来维持和发展出复杂的空间或时间模式。 3. 空间模式的生成:反应-扩散系统: 探讨图灵模式形成理论,解释形态发生(Morphogenesis)的数学基础。通过分析反应物和扩散物之间的非线性相互作用,说明简单的化学规则如何能在均匀介质中生成斑点、条纹等复杂的空间结构,这在动物皮毛花纹和器官发育中有着直接的应用。 第五部分:时间维度下的结构演变 1. 相变与临界现象: 物质结构在特定条件下会发生突变——相变。分析一级相变(如冰融化)和二级相变(如磁性消失)。重点探讨临界点附近的普适性,即不同物理系统在相变点附近表现出的相似的指数关系(重整化群理论的初步介绍)。 2. 信息的熵与耗散: 信息和结构之间存在深刻的联系。本章探讨香农信息论与热力学第二定律的交汇点。分析信息处理过程中的能量耗散(Landauer原理),以及系统在演化过程中如何通过增加自身的结构复杂性来局部性地对抗熵增。 3. 演化与适应性结构: 从生物演化到技术迭代,结构的总是在变化。讨论选择压力如何塑造结构,使其更适应环境。分析优化算法和搜索空间的概念,说明功能性结构是如何在巨大可能性中被筛选和固化的。 结论:结构之美与认知边界 本书的最终目标是培养一种对世界“结构敏感性”的认知框架。理解结构并非仅仅是识别形状,而是洞察现象背后的深层规律,预测材料在极端条件下的行为,并理解生命复杂性的内在逻辑。通过跨学科的结构视角,我们可以更好地感知并解读这个由精确逻辑和动态变化共同编织而成的宇宙。

作者简介

查尔斯▪菲利普斯(Charles Phillips),英国国宝级脑力训练专家,曾受邀为英国皇室成员教授脑力提升课程,因培养出多位世界记忆冠军闻名全英。他还是一名专注于游戏和谜题的多产作家,创作过30多本书,包括《记忆魔法大练兵:72套神奇的记忆魔法实战训练题》《如何培养数字脑》《如何培养逻辑脑》等,其中How to Think系列畅销全球。

目录信息

引言 001
测试一
题目01 舞池中的图形题 002
题目02 几何形的盘子 004
题目03 魔方座位 006
题目04 图形字母组合 008
题目05 六边形胸针 010
题目06 老师和酒杯 012
题目07 精致的剪裁 014
题目08 分割胡萝卜蛋糕 016
题目09 赌场的图形题目 018
题目10 称重 020
题目11 图形拼图 022
题目12 埃及金字塔通路 024
题目13 瑜伽垫上的图形 026
题目14 3 个相同图形 028
题目15 爱情瓷砖 030
题目16 数字马克杯 032
题目17 吉普车的区域面积 034
题目18 冰箱上的图形题 036
题目19 致命阴影 038
题目20 相似的祝福卡片 040
题目21 正方体记数 042
题目22 L 和O 044
题目23 公园里的符号游戏题 046
题目24 炒鸡蛋中的玄机 048
题目25 风筝和三角形 050
测试一答案
题目01 舞池中的图形题 055
题目02 几何形的盘子 056
题目03 魔方座位 057
题目04 图形字母组合 058
题目05 六边形胸针 059
题目06 老师和酒杯 060
题目07 精致的剪裁 061
题目08 分割胡萝卜蛋糕 062
题目09 赌场的图形题目 063
题目10 称重 064
题目11 图形拼图 065
题目12 埃及金字塔通路 066
题目13 瑜伽垫上的图形 067
题目14 3 个相同图形 068
题目15 爱情瓷砖 069
题目16 数字马克杯 070
题目17 吉普车的区域面积 071
题目18 冰箱上的图形题 072
题目19 致命阴影 073
题目20 相似的祝福卡片 074
题目21 正方体记数 075
题目22 L 和O 076
题目23 公园里的符号游戏题 077
题目24 炒鸡蛋中的玄机 078
题目25 风筝和三角形 079
测试二
题目26 L 和O II 082
题目27 家庭对抗赛 084
题目28 画中的立方体 086
题目29 浴巾上的图形题 088
题目30 相似的祝福卡片II 090
题目31 魔术师的演出服 092
题目32 宇宙空间站的脑力题 094
题目33 宇宙空间站的脑力题II 096
题目34 称重II 098
题目35 餐厅里的大鸟 100
题目36 五边形溜冰场 102
题目37 夜空拼图 104
题目38 破碎的运动服 106
题目39 金属板编码 108
题目40 立方体糖盒 110
题目41 泳池里的“字母- 图形”组合 112
题目42 赌场的图形题目 114
题目43 作家的打印纸 116
题目44 丝绸上的相同图形 118
题目45 艺术展上的网格题 120
题目46 和7 有关的数独题 122
题目47 人物侧影 124
题目48 瑜伽垫上的图形II 126
题目49 梦中的几何游戏 128
题目50 宇宙空间站的脑力题III 130
测试二答案
题目26 L 和O II 135
题目27 家庭对抗赛 135
题目28 画中的立方体 136
题目29 浴巾上的图形题 136
题目30 相似的祝福卡片II 137
题目31 魔术师的演出服 137
题目32 宇宙空间站的脑力题 138
题目33 宇宙空间站的脑力题II 138
题目34 称重II 139
题目35 餐厅里的大鸟 139
题目36 五边形溜冰场 140
题目37 夜空拼图 141
题目38 破碎的运动服 141
题目39 金属板编码 142
题目40 立方体糖盒 142
题目41 泳池里的“字母- 图形”组合 143
题目42 赌场的图形题目 143
题目43 作家的打印纸 144
题目44 丝绸上的相同图形 144
题目45 艺术展上的网格题 145
题目46 和7 有关的数独题 145
题目47 人物侧影 146
题目48 瑜伽垫上的图形II 146
题目49 梦中的几何游戏 147
题目50 宇宙空间站的脑力题III 147
思维能力评分表 149
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书简直是开启我对空间思维理解的一把金钥匙!我一直觉得自己在处理空间关系上天生有点迟钝,无论是看建筑图纸还是理解复杂的物理模型,总感觉隔着一层纱。这本书的叙述方式非常新颖,它没有直接灌输那些枯燥的几何定理,而是通过一系列引人入胜的思维游戏和日常情境,引导读者去“感受”空间。比如,它对“透视”的剖析,我以前以为只是绘画技巧,但读完后才明白,那是我们大脑如何主动构建三维世界的一种生理和心理机制的体现。作者的笔触细腻,善于将抽象的概念具象化,让我这个理科背景相对薄弱的人也能轻松跟上节奏。书中大量的插图和思考题设计得非常巧妙,不是那种标准化的习题,更像是智力挑战,激发你去主动探索图形之间的联系。读完后我发现,走在路上看高楼大厦,心里已经不自觉地在进行角度估算和结构分析了,这种思维的转变是潜移默化的,非常值得称赞。我特别喜欢它探讨的“负空间”概念,它让我意识到,我们所“看到”的远少于我们大脑实际处理的信息量。

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说实话,刚拿到这本书的时候,我有点担心它会过于理论化,毕竟“几何”这个词听起来就让人头疼。但出乎意料的是,作者的叙述充满了生活的温度。它大量引用了生活中的例子,比如如何包饺子能达到最优的表面积和体积比,或者在厨房里切菜时如何最快地将一个整体分割成需要的形状。这种接地气的描述方式,彻底打消了我对纯粹抽象数学的恐惧。作者似乎非常理解普通读者的困境,总能在关键节点给出“顿悟”的瞬间。有一章专门讲了如何“想象”一个四维物体在三维空间中的投影,那种描述方式简直像在为你量身定做一副虚拟眼镜,让你真的能“看”到那个超出我们日常经验的结构。这本书的好处在于,它提升的不仅仅是你的解题能力,更是一种“解决问题”的底层思维框架。它教会你如何分解复杂问题,如何利用对称性和不变性去简化思考。

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这本书的深度和广度让我感到震撼,它绝非市面上那种肤浅的“速成”读物。它更像是一部关于人类认知结构和视觉认知的科普巨著,将数学、艺术史、甚至心理学完美地融合在了一起。我尤其欣赏作者对历史脉络的梳理,从古希腊的欧几里得几何到文艺复兴时期的透视法革新,再到近现代非欧几何的诞生,脉络清晰,论证有力。它没有停留于“是什么”,而是深入探讨了“为什么会这样发展”。比如,它详细分析了达芬奇在解剖学和工程学中如何运用几何思维来解决实际问题,这让我对那个时代的创造力有了全新的认识。整本书的论证逻辑极其严密,但语言风格又保持了学术的严谨与大众的可读性之间的微妙平衡。对于那些想深入了解人类智慧如何构建起我们所感知的世界的读者来说,这本书提供了绝佳的视角。它强迫你慢下来,去反思那些你习以为常却从未深究的视觉习惯。

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这本书真正厉害的地方在于,它提供了一种全新的“观察世界”的滤镜。读完之后,我发现自己对周遭环境的感知度大大提高了。以前只是路过,现在会驻足观察路灯投下的阴影形状,会去思考桥梁拱形的受力结构,甚至在整理衣柜时,都会下意识地去优化空间的利用率。作者巧妙地将几何学从学科的象牙塔中解放出来,证明了它是我们日常决策中不可或缺的工具。它不是教你如何解方程,而是教你如何用更有效率、更具结构性的方式思考生活中的随机性。这本书的语言风格是那种沉稳而富有启发性的,没有过度的煽情,但字里行间都流露出对人类思维潜能的极大肯定。它成功地将一个看似高冷的学科,转化成了一种提升生活质量的实用技能。对于任何渴望提升逻辑思维和空间想象力的成年人来说,这本书都是一份极具投资价值的阅读材料。

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阅读体验极佳,装帧设计和排版都透露着出版方对内容的尊重。我很少看到一本非虚构类书籍,在视觉呈现上做得如此用心。每一张示意图都像是精心绘制的艺术品,配色和线条的粗细都服务于表达的清晰度。特别是那些复杂的空间结构图,如果排版稍有不慎,立刻就会让人眼花缭乱,但这本书的处理方式是“留白”与“聚焦”的完美结合,让你的注意力始终集中在核心的几何关系上。我个人认为,这本书对于设计专业和艺术教育领域的人士具有极高的参考价值。它不是教你如何使用软件,而是教你如何从根本上理解形式的美感和结构的力量。我花了一整个下午的时间,只是在反复琢磨其中一个关于“黄金分割在自然界中的不同表现形式”的图解,每一次回顾都有新的发现。这种深度沉浸式的阅读体验,在快餐时代是相当难得的。

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4。可以和小朋友一起玩儿的图形游戏,不只是几何,还有观察力训练和逻辑判断。诸如图案、图形、纹样、标志等等视觉设计都和几何图形以及视觉机制密切相关,所以真的不要以什么文理科划地为牢,艺术家也不等于天马行空。

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没事儿拿出来给大脑做体操

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没事儿拿出来给大脑做体操

评分

4。可以和小朋友一起玩儿的图形游戏,不只是几何,还有观察力训练和逻辑判断。诸如图案、图形、纹样、标志等等视觉设计都和几何图形以及视觉机制密切相关,所以真的不要以什么文理科划地为牢,艺术家也不等于天马行空。

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柯岩无聊,脑力过剩

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