本書運用類似的方法來研究數(shù)學,而書中大師們創(chuàng)造的不是小說或交響樂,而是定理。因此,本書不是一本典型的數(shù)學教材,沒有一步一步地推導某些數(shù)學分支的發(fā)展,也沒有強調數(shù)學在確定行星運行軌道、理解計算機世界,乃至結算支票等方面的應用。當然,數(shù)學在這些應用領域取得了驚人的成就,但并非這些世俗功利促使歐幾里得、阿基米德或喬治·康托為數(shù)學殫精竭慮,終生不悔。他們并不認為應借功利目的為自己的工作辯解,正如莎士比亞不必解釋他何以要寫十四行詩,而沒有寫菜譜,或凡高何以要畫油畫,而沒有畫廣告畫一樣。我將在本書中從數(shù)學史的角度來探討某些最重要的證明和最精巧的邏輯推理,并重點闡述這些定理為什么意義深遠,以及數(shù)學家們是如何徹底地解決了這些緊迫的邏輯問題的。本書的每一章都包含了三個基本組成部分:第一部分是歷史背景。本書所述及的“偉大定理”跨越了2300多年的人類歷史。因而本人在論述某一定理之前,將先介紹歷史背景,介紹當時的數(shù)學狀況乃至整個世界的一般狀況。像其他任何事物一樣,數(shù)學也是在一定的歷史環(huán)境中產生的,因此,有必要指明卡爾達諾二次方程的解法出現(xiàn)在哥白尼日,心說公布后兩年和英格蘭國王亨利八世死前兩年,或強調青年學者艾薩克·牛頓1661年進入劍橋大學學習時、王政復辟對劍橋大學的影響。第二部分是傳說性的。數(shù)學是有血有肉的實實在在的人的造物,而數(shù)學家的生平則可能反映出靈感、悲劇或怪誕。本書所涉定理體現(xiàn)了許多數(shù)學家的勤奮努力,從交游廣闊的李昂納德·歐拉到生性好斗的約翰·伯努利和帶有最市俗的文藝復興特征的赫羅拉莫·卡爾達諾,不一而足。了解這些數(shù)學家的不同經歷,有助于我們更好地理解他們的工作。第三部分,也是本書的重點,是在這些“數(shù)學精萃”中所表現(xiàn)出的創(chuàng)造性。不讀名著,無從理解;不觀名畫,無從體味,同樣,如果不去認真地、一步一步地鉆研這些證明方法,也不可能真正掌握這些著名的數(shù)學定理。而要理解這些定理,就必須全神貫注。本書各章僅僅意在為理解這些定理梳理線索。