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铁杆木虫 (著名写手)

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[资源] 【分享】新书The Pursuit of Perfect Packing第二版高清版

The Pursuit of Perfect Packing，
2008 by Taylor & Francis Group
关于sphere packing的物理、数学问题，其中新增一章关于水立方的

1 How Many Sweets in the Jar?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
2 Loose Change and Tight Packing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
2.1 A Teasing But Tractable Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 A Handful of Coins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
2.3 Order and Disorder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3 Hard Problems with Hard Spheres . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.1 The Greengrocer’s Dilemma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2 Ordered Close Packing—The Kepler Problem . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.3 The Kepler Conjecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.4 Marvelous Clarity, Neurotic Anxiety: The Life of Kepler. . . . . .16
3.5 Progress by Leaps and Bounds? . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 18
4 Proof Positive? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.1 News from the Western Front . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.2 The Programme of Thomas Hales . . . . . . . . . . . . . . 23
4.3 At Last? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . 25
4.4 Polishing Off the Programme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.5 The Acceptance of Proof . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.6 The Flyspeck Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.7 Who Cares? . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . 33
4.8 The Power of Thought . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . 33
5 Disordered Packings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.1 Balls in  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.2 A New Way of Looking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

5.3 How Many Balls in the Bag? . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.4 Is the Bernal Close Packing Well Defined? . . . . . . . . . . . . . . 39
5.5 Bernal’s Long-Running Ball Game . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.6 Tomography Takes Over . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6 Sands and Grains. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
6.1 Granular Materials . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
6.2 Osborne Reynolds: A Footprint in the Sand . . . . . . . . . . . 44
6.3 Major Bagnold’s Desert Drive. . . . . . . . . . . . . . . . .  . .47
6.4 Dunes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
6.5 Order from Shaking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
6.6 Segregation . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.7 Granular Temperature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
7 Divide and Conquer: Tiling Space. . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
7.1 Packing and Tiling . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . 57
7.2 The Vorono¨ı Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 58
7.3 The Dual Construction of Delaunay . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
7.4 Applications . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
7.5 Vertices in Tilings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
7.6 Three Dimensions . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
7.7 Regular and Semiregular Packings . . . . . .. . . . . 62
8 Peas and Pips. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
8.1 Vegetable Staticks . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . 67
8.2 Stephen Hales . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . 69
8.3 Pomegranate Pips . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . 70
8.4 Biological Cells, Lead Shot, Rubber Balls,
and Soap Bubbles: Plus ¸ca Change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
9 Enthusiastic Admiration: The Honeycomb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
9.1 The Honeycomb Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
9.2 What the Bees Do Not Know. . . . . . . . . . . .78
10 A Search for Structure. . . . . . . . . . . . . . . . . .81
10.1 A Voice in the Wilderness . . . . . . . . . . . .. . 81
10.2 The Two-Dimensional Soap Froth . . . . . . . . . . . . 82
10.3 The Rules of the Game . . . . . . . . . . . . . . . . 83
10.4 In a Cambridge Garden . . . . . . . . . . . . . . .  . . . 85
11 Toils and Troubles with Bubbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
11.1 Playing with Bubbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
11.2 A Blind Man in the Kingdom of the Sighted . . .  . . . . . . . . . . . 88
11.3 Proving Plateau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
11.4 Foam and Ether . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

11.5 The Kelvin Cell . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 97
11.6 Most Beautiful and Regular . . . . . . . . . . . . . .. . . 98
11.7 The Twinkling of an Eye. . . . . . . . . . . . . . . ..99
11.8 Simulated Soap. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
11.9 A Discovery in Dublin . . . . . . . . . . . . . . . . 101
11.10 Crystals of Small Bubbles . . . . . . .. . . . . . . . . . 104
12 Bubbles in Beijing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
12.1 An Olympian Vision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
12.2 Fun and Fit for Purpose? . . . . . . . . . . .  . . . . . . . 107
12.3 A Flexible Friend? . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . .108
13 The Architecture of the World of Atoms. . . . . . . . . .111
13.1 Molecular Tactics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
13.2 Atoms and Molecules: Begging the Question . . . . . . . . . . . 113
13.3 Atoms as Points . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
13.4 Playing Hardball. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
13.5 Modern Crystallography . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . .120
13.6 Crystalline Packings . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . 121
13.7 Packing Tetrahedra . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 123
13.8 Changed Utterly: Quasicrystals . . . .  . . . . . . . . . . . . 125
13.9 Amorphous Solids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
13.10 Crystal Nonsense . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . 129
14 Apollonius and Concrete . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . 131
14.1 Mixing Concrete . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . 131
14.2 Apollonian Packing. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .132
14.3 Packing Fraction and Fractal Dimension . .. . . . . . . . . . . . . . 136
14.4 Packing Fraction in Granular Aggregates . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
15 Packings and Kisses in High Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
15.1 Packing in Many Dimensions . . . . . . . . . . . 139
15.2 A Kissing Competition . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 143
15.3 Kissing the Neighbors in Higher Dimensions . . . . . 143
15.4 Will Disorder Win in the End? . . . . . . . . . . . . . . . . 144
16 The Sweets in the Jar, the Pebbles on the Beach... . . . . . . . . . . 147
16.1 Those Sweets . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 147
16.2 Hey, What Shape Do You Want Your Ice Cubes?. . . . . . . . . .148
16.3 Another Walk on the Beach. . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
17 The Giant’s Causeway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
17.1 Worth Seeing? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . 151
17.2 Idealization Oversteps Again . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

17.3 The First Official Report . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 153
17.4 Mallett’s Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
17.5 A Modern View . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 156
17.6 The Last Word? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
17.7 Lost City? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157
18 Finite Packings and Tessellations, from Soccer
to Sausages .  159
18.1 The Challenge of a Finite Suitcase. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .159
18.2 Soccer Balls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
18.3 Golf Balls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
18.4 Buckyballs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
18.5 Buckminster Fuller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
18.6 Graphenes . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 164
18.7 The Thomson Problem . . . . . . . . . . .. . . . .164
18.8 Packing Points on a Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
18.9 The Tammes Problem . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 168
18.10 Universal Optimal Configurations . . . . .  . . . . . . . . 169
18.11 Helical Packings . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . 170
18.12 Virus Architecture . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 171
18.13 Stuffing Sausages . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . 173
18.14 Filling Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
18.15 The Malfatti Problem . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 176
19 Odds and Ends . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 179
19.1 Ordered Loose Packings . . . . . . . . . . . . . . .. . . 179
19.2 Parking Cars . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 179
19.3 Goldberg Variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . 181
19.4 Packing Regular Pentagons . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
19.5 Dodecahedral Packing and Curved Spaces . . . . . . . . . . . . . . . 182
19.6 Microspheres and Opals . . . . .. . . . . . . . . . . 184
19.7 Protein Folding . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . 186
19.8 The Tetra Pak Story . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
19.9 Packing Regular Tetrahedra . . . . .. . . . . . . . . . . . 188
19.10 Nature and Geometry. . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . .189

http://www.namipan.com/d/cc80c1b ... ad7494f96f215e6e200
The Pursuit of Perfect Packing_ Second Edition.pdf

[ Last edited by attractor on 2009-1-18 at 21:00 ]

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