你是足球迷吗？很好，让我来问你一个关于皇马的问题。银河战舰曾经网罗了一大批处于巅峰状态的国际巨星：3号卡洛斯，5号齐达内，7号劳尔，11号罗纳尔多，23号贝克汉姆。这些核心队员的球衣号码有什么共同之处吗？
这个问题有点儿难。那好，我再问你，为什么说2006年德国世界杯使用的足球是有史以来最圆的足球？为什么S说鲁尼堪称解二次方程的高手？或者，也许是你最关心的问题，如何能够像贝克汉姆或卡洛斯那样踢出绝妙的香蕉球？
牛津大学的索托伊教授常年主持青少年数学科普讲座，擅长借助孩子们感兴趣的话题，引出无所不在的数学知识。《神奇的数学：牛津教授给青少年的讲座》即取材自他在英国皇家学会为青少年所做的科普讲座。在本书中，你会了解到神秘莫测的质数、变化多端的形状、游移不定的概率、深藏不露的密码、能掐会算的预测术，每章还会介绍一个悬赏百万美元的著名数学难题，仿佛向读者指示一条通往数学科学巅峰的攀登之路。
来吧，跟随着索托伊教授，尽情领略数学的神奇魅力吧！
《神奇的数学：牛津教授给青少年的讲座》适合所有对数学知识感兴趣的读者。
第1章
引言
气候变暖是真的吗？太阳系会突然解体吗？在网络上发送信用卡号码安全吗？如何才能在赌场赢钱？
人类自从能够交流以来，就不断地提出问题，试图预测未来，掌控环境。数学正是人类创造出来的最强大的工具，帮助我们应对所生存的这个狂野而繁杂的世界。
从测算足球的运行轨迹到确定旅鼠 的种群数量，从破译密码到在大富翁游戏中取胜，数学作为一种神秘的语言，正在为我们解密自然界中的各种谜团。但是，有些问题数学家也不知道答案，许多深层次和根本性的问题还有待破解。
本书的每一章都会带你穿越数学领域中的某些难题，而每章末尾都会揭密一个目前为止尚未破解的数学谜团。它们也是一直以来人类没有解决的一些大谜团。
揭开其中任何一个谜团不仅会在数学界扬名，而且还会赢得一笔极大的财富。美国商人兰登·克雷（Landon Clay）为其中的每个难题都悬赏一百万美金，征求解决方案。这一点或许让你觉得莫名奇妙，为何一个商人要为数学谜团的解决而慷慨解囊呢？原因就在于他明白，全部的科学、技术、经济，甚至是地球的未来，都要依托数学。
本书将依次介绍以下5个价值百万美元的谜题。
第1章以最基本的数学元素（数字）为主题，介绍了其中最重要同时也是最神秘的一种数字——质数。谁能揭开质数的神秘面纱，谁就能领走一百万美元的奖金。
第2章带你领略自然界中各种神奇怪异的形状：从骰子到气泡，从茶包到雪花等。最后，我们来看一下其中最具挑战性的一个难题：宇宙是何形状？
第3章介绍数学界中的逻辑和概率是如何在游戏中助人一臂之力的。不管你正在玩大富翁游戏还是在用真金白银赌博，数学都是你获胜的法宝。不过，有时候某些十分简单的游戏却能迷惑天下最聪明的人。
第4章介绍的是无法破译的密码。数学一向是用来破解秘密信息的关键学问。不过，本章将会介绍如何利用巧妙的数学方法创造出新的密码，以确保你能在网络上安全地与他人交流，在网络空间中传递各种信息，甚至解读朋友的所思所想。
第5章讲述的是每个人都希望能够做到的事情：预测未来。我会向大家解释为何数学等式才是世上最好的算命师。它们能够预测日食月食，解释为何回旋镖能够飞回来，还能够告诉我们地球的未来是什么样子。但是，还有一些我们解不出的等式。本章以湍流问题结尾，该问题的影响无处不在，从贝克汉姆的任意球到飞机的飞行，但它依然是数学界中最大的谜团之一。
书中包含的数学问题有难有易，每章结尾处的百万美元谜题无疑都十分复杂，至今无人能解。不过我强烈认为人们应该多接触这些伟大的数学思想。我们初次阅读莎士比亚或斯坦贝克的作品时会感到兴奋，初次聆听莫扎特或迈尔斯·戴维斯的弹奏时，会感觉音乐是有生命的。虽然我们很难将莫扎特的乐曲弹奏得韵味十足，就算是经验丰富的读者也会觉得莎翁的作品很难读，但这并不表示我们因此就可以将这些伟大思想家的作品束之高阁。同样的道理也适用于数学。如果你觉得有些数学问题很难，那就先试着“欣赏”你能理解的那一部分，并且要记住初次拜读莎士比亚作品时的感觉。
上学的时候，老师教导我们说数学是我们从事一切行为的基础。本书的5章内容试图赋予数学生命，并向读者介绍迄今为止人类所孕育出的一些最伟大的数学思想。但是，在介绍那些未解之谜时，我希望能给大家一个和史上智力超群的人们一决高低的机会。最后，我希望读者能够体会到，数学是我们一切所见和所为的核心所在。
马库斯·杜·索托伊（Marcus du Sautoy），牛津大学数学教授、西蒙义讲座教授，英国工程暨物理研究委员会研究员，英国皇家协会研究员。马库斯是一位不按常理出牌的数学天才，他创造了“流行数学”的概念，将复杂的数字和数学概念用形象生动、通俗易懂的语言表达出来，被誉为“百家讲坛”式的学者。他是BBC科普节目嘉宾、TED演讲嘉宾，《泰晤士报》和《卫报》专栏作家，曾获伦敦数学会的贝维克奖、英国官佐勋章，并在2004年被英国《周日独立报》评为英国最杰出的科学家之一，被英国《绅士》杂志列为全英40岁以下最具影响力的百位人物之一。业余时间，他爱好足球运动，目前是英国作家足球队队员。
译者简介：
程玺，湖北长江大学计算机学士。坚定走在书籍翻译这条路上，入行两年有余，完成十本译作，主要方向为科普、建筑、设计等领域。热爱旅行，居无定所，自诩为一直在路上的翻译爱好者。
第1章 奇事之永不终止的质数
1.1 贝克汉姆为何选择23号球衣？
1.2 皇马守门员是否应身披1号战袍？
1.3 为何美洲蝉中意17这个质数？
1.4 为何质数17和29对时间的终结发挥着关键作用？
1.5 科幻小说作家们为何钟情质数？
1.6 古希腊人如何用筛子来虚构质数？
1.7 写下全部质数需要多少时间？
1.8 为何我的两个女儿的中名分别叫41和43？
1.9 质数跳房子游戏
1.10 兔子和向日葵能帮助我们找到质数吗？
1.11 如何利用大米和棋盘找到质数？
1.12 质数吉尼斯纪录
1.13 如何用龙须面穿过整个宇宙？
1.14 电话号码为质数的概率有多大？
1.15 关于质数的百万美元难题
第2章 不可捉摸的形状之谜
2.1 气泡为何是球形？
2.2 如何造出世上最圆的足球？
2.3 阿基米德如何改进柏拉图的足球理论？
2.4 你喜欢哪种形状的茶包？
2.5 为何二十面体会要人的命？
2.6 水立方稳固吗？
2.7 雪花为何有6瓣？
2.8 英国的海岸线有多长？
2.9 闪电、花椰菜和股票三者之间有何共通之处？
2.10 形状如何具有1.26的维度？
2.11 我们能仿造一幅杰克逊·波洛克的画吗？
2.12 如何看到四维空间？
2.13 在巴黎什么地方可以看到四维立方体？
2.14 在计算机游戏《爆破彗星》中，宇宙是何形状？
2.15 如何确定我们不是生活在一个圆环体的地球上？
2.16 宇宙是什么形状的？
2.17 答案
第3章 连胜秘诀
3.1 如何成为剪刀石头布游戏的世界冠军？
3.2 你的随机能力如何？
3.3 怎样才能中大奖？
3.4 如何利用这个价值百万美元的质数问题出老千和变魔术？
3.5 赌场数学：翻倍还是赔光？
3.6 最早的骰子有几个面？
3.7 龙与地下城游戏是否囊括了一切骰子·
3.8 数学如何帮助我们在大富翁游戏中取胜？
3.9 “数字之谜”有奖竞猜
3.10 如何在巧克力·辣椒轮盘赌中取胜？
3.11 为何幻方是助人分娩、防范洪水及赢得游戏的关键？
3.12 谁发明了数独？
3.13 数学如何帮忙打破吉尼斯纪录？
3.14 英超联赛如何帮助你赢取百万数学奖金？
3.15 答案
第4章 不可破解之密码
4.1 如何用鸡蛋传递机密讯息？
4.2 如何通过计数来破解印度《爱经》密码？
4.3 数学家如何帮助打赢二战？
4.4 讯息的传递
4.5 贝多芬第五交响曲中的加密讯息是什么？
4.6 酷玩乐队第3张专辑的名称是什么？
4.7 0521447712和0521095788哪一个是书籍条形码？
4.8 密码读心术？
4.9 如何在互联网中实现硬币的公平投掷？
4.10 为何破解数字等同于破解密码？
4.11 何为时钟计数器？
4.12 如何利用时钟在网上发送秘密讯息
4.13 百万美元难题
4.14 答案
第5章 预测未来
5.1 数学是如何搭救丁丁的？
5.2 同时抛下一片羽毛和一只足球，哪个会先着地？
5.3 为何说鲁尼每次接应射门成功，就解出了1个二次方程呢？
5.4 为何回旋镖会飞回来？
5.5 为何钟摆不再像最初那样容易预期？
5.6 太阳系会分崩离析吗？
5.7 一只蝴蝶如何能造成成千上万人的死亡？
5.8 正面还是反面？
5.9 谁杀死了所有旅鼠？
5.10 如何踢出贝克汉姆或卡洛斯那样的弧线球？
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