這個世界上最神秘的數(shù)學(xué)家是誰? 1912年,英國劍橋大學(xué)的哈代開始陸續(xù)收到一些來自印度的信件,上面列著許多復(fù)雜又奇妙的公式。 “我從沒見過什么像它們那樣,”哈代說,“只要看一眼就知道只有最厲害的數(shù)學(xué)家才能寫得出來。它們肯定對,因?yàn)槿绻鼈儾粚?,沒人能有這樣的想象力創(chuàng)造出它們?!?/p> 哈代,那個時代最優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家,華羅庚就是他的弟子之一。 能夠讓哈代都感到嘆為觀止的,其實(shí)只是印度的一個數(shù)學(xué)愛好者。 他的名字叫拉馬努金。 1887年12月22日,拉馬努金出生在印度南部的一個婆羅門家庭,雖然地位很高,但家族已經(jīng)沒落。父親在一家小布店做著小職員。好在拉馬努金能夠進(jìn)入學(xué)校,接受一般的教育。 大概在十歲的時候,他接觸到數(shù)學(xué),到了11歲,他已經(jīng)掌握了居住在他家的那些房客的數(shù)學(xué)知識。那些是來自附近大學(xué)的學(xué)生。 到了13歲,他開始用數(shù)學(xué)幫助學(xué)校解決問題,比如怎么把需求不同的1200個學(xué)生分配為35個老師。 但是,他杰出的數(shù)學(xué)知識在旁人眼里看來,只是一個另類,同學(xué)老師對他敬而遠(yuǎn)之。 而且除了數(shù)學(xué)之外,他別的課目似乎并不突出,有些還處在掛科的邊緣。 高中畢業(yè)后,他按印度的習(xí)俗娶了一個九歲的女孩,然后找了一份抄寫員的工作。 這時候,他開始研究起數(shù)學(xué)來,并在一些期刊上發(fā)表一些論文,但當(dāng)時的印度人極少能理解他的工作,他甚至也不知道外面的數(shù)學(xué)世界發(fā)生了什么。 事后,大家發(fā)現(xiàn)他的很多發(fā)現(xiàn),屬于一百年前經(jīng)典數(shù)學(xué)的知識。這說明他沒有受到過正統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育,他是自己摸索出數(shù)學(xué)界一百年的成就。 但同時,他的另一些研究又直接啟發(fā)了后面一百年的研究,甚至還有更多的成果在等待發(fā)掘。 因?yàn)樵谟《葻o法獲得理解,他也沒有得到任何的科研資助。這時候,一位在印度的英國人建議他給劍橋?qū)懸恍┬拧?/p> “尊敬的先生: 謹(jǐn)自我介紹如下:我是馬德拉斯港務(wù)信托處的一個職員,年薪僅20英鎊,23歲。我未受過大學(xué)教育,但已學(xué)完通常的中學(xué)課程,離開學(xué)校后,我仍以閑暇時間攻讀數(shù)學(xué)。我未能按常規(guī)按部就班地學(xué)習(xí)正規(guī)的大學(xué)課程,但我在開辟我自己的道路。我對一般的發(fā)散級數(shù)做了專門的研究,本地的數(shù)學(xué)家們說,我所得到的結(jié)果是『令人驚奇的』。 我謹(jǐn)求您讀完所附的論文。因?yàn)槲液茇毨?,如果這論文多少還有一點(diǎn)價值的話,請您發(fā)表我的這些定理。我沒有寫出全部的研究,也沒有給出我所得到的表達(dá)式,但我已經(jīng)指出了我前進(jìn)的路線。因?yàn)槲液翢o經(jīng)驗(yàn),您給我的任何指教,我都將極為珍視。有勞之處,尚祈見諒。 您真誠的 S-拉馬努金 ” 在信的后面,附上的是他寫下的五十個公式。 正是這些公式震驚了當(dāng)今世界最優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家哈代。
“因?yàn)槿绻鼈儾粚?,沒人能有這樣的想象力創(chuàng)造出它們?!?/p> 哈代希望拉馬努金能夠給出證明。 拉馬努金的回復(fù)是給哈代寄了更多類似這樣看上去無比詭異但感覺一定對的公式。 依然沒有給出證明,拉馬努金在信中寫道:“如果我在一封信里告訴您我的前進(jìn)路線,您是無法跟上我的證法的。” 在這樣的筆墨交往一年之后,哈代終于忍不住了。 “你來劍橋吧,與我一起工作?!?/p> “與拉馬努金的工作,是我一生中最浪漫的事件”,回憶起那段充滿數(shù)字奇幻的隨時,哈代不由得感嘆道,他們一起研究著一個又一個不可思議的等式,解讀著一個又一個的數(shù)字。 他們會試著分解整數(shù),把300寫成2^2×3×5^2,并試圖理解這背后的原因。 最有名的故事,莫過于有一次哈代去看望拉馬努金。 哈代抱怨著來時的不順,表示來時坐的出租車車牌不太吉利,號碼是:1729。 拉馬努金說道,1927是一個有趣的數(shù),它等于12的立方加上1的立方,又等于9的立方加上10的立方,在可以用兩個立方之和來表達(dá)而且有兩種表達(dá)方式的數(shù)之中,1729是最小的。 好吧,對數(shù)學(xué)不感冒的人可能不理解這里面有什么意義。 而這還是簡單的,如果看拉馬努金寫的另一些等式,你會有這是什么鬼的感覺。但就是這些怪異的公式似乎在揭示著宇宙的一些終極秘密。 連桓大也在用拉馬努金的恒等式做文案 。 “拉馬努金是印度在過去一千年中所誕生的超級偉大的數(shù)學(xué)家。他的直覺的跳躍甚至令今天的數(shù)學(xué)家感到迷惑,在他死后70多年,他的論文中埋藏的秘密依然在不斷地被挖掘出來。他發(fā)現(xiàn)的定理被應(yīng)用到他活著的時候很難想象到的領(lǐng)域?!?br>比如他曾經(jīng)寫下一個模仿θ函數(shù),物理學(xué)家認(rèn)為,這個函數(shù)可能被用來解釋黑洞中的一些奧秘,而當(dāng)拉馬努金寫下這個函數(shù)時,當(dāng)時的人類還不知道黑洞的存在。 除此之外,他寫下的定理在粒子物理、統(tǒng)計(jì)力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、密碼技術(shù)和空間技術(shù)等等不同領(lǐng)域起著相當(dāng)重要的作用。 如果人們能夠證明他寫下的公式,往往就能得到一個巨大的獎賞,甚至登上屬于自己的數(shù)學(xué)高峰。 比如比利時數(shù)學(xué)家德利涅在1973年證明了拉馬努金1916年提出的一個猜想,并因此獲得了1978年的菲爾茲獎。 因?yàn)樗麑懴碌倪@些公式誘惑太大,以至于數(shù)學(xué)家表示,不要輕易去翻閱拉馬努金的那些手稿,因?yàn)槟愫芸赡茉僖渤霾粊?,一輩子會沉迷其中,很難再有屬于自己的創(chuàng)造。 這些公式就像神的作品,比如他的拉馬努金連分?jǐn)?shù)公式 :這個公式聯(lián)系起了數(shù)學(xué)領(lǐng)域的三大神秘?cái)?shù)字:圓周率、e以及黃金分割數(shù)。 而這樣的公式,拉馬努金一共寫下了近四千個。 更為神秘的是,他寫下這些公式的方法。 因?yàn)檫@些公式太過復(fù)雜,又太過詭異,而且隨手就是一個,讓人感覺這仿佛不是人的創(chuàng)作。 …… 事實(shí)上,拉馬努金自己也表示,這是娜瑪卡女神在夢中的啟示,女神在夢中告訴了他這些公式,醒來時,他順手就寫下了。 當(dāng)然,有的時候,他也否定了這樣的說法。 在印度的時候,旁人常驚訝他對數(shù)學(xué)的直覺,仿佛他天生就能看出那些數(shù)字可以進(jìn)行奇怪的排列跟組合。旁人把這些東西歸于拉馬努金的天賦,但拉馬努金會給他們看看自己磨爛的衣肘處,這是反復(fù)在一塊石板上擦寫公式留下的痕跡。 無數(shù)次的反復(fù)思考,才得到了那些如神作般的公式。 “在他憑空變出這些非凡的東西時,它們不只是珍品,更是真理?!?br>“它們是某個暗藏的理論的證據(jù),那些證據(jù)難以捉摸,他從未闡明?!?/p> “他看上去在以一種與我們所知的任何人都不同的方法發(fā)揮著作用?!?/p> “他對事物有一種感覺,它們從他的腦中涌出,大概不管以何種可以翻譯的方式,他都沒有發(fā)現(xiàn)它們。這就像是在一場你從未被邀請的筵席上見到某些人一樣?!?/p> “他的成就令人難以置信,如果這在一部小說里,沒人會相信?!?/p> 全世界的數(shù)學(xué)家都在驚訝他研究數(shù)學(xué)的方式跟成果。 假以時日,他能書寫出更多神奇公式,但上帝似乎并不愿意他過多的透露秘密,在他三十二歲的時候,將他從人間召回。 因?yàn)樘鞖獾脑?,他在英國患上了肺結(jié)核,在回到印度后不到一年就去世了。 留給世人的是四千個充滿神秘感的公式。 讓人奇怪的是,他沒有給出這些公式的證明,在創(chuàng)造公式時,他會在一塊隨身攜帶的石板上書寫,然后用肘部擦掉,寫下進(jìn)展,最終在算出最滿意的形態(tài)后,他才會記在筆記本上。 這個公式是由什么出發(fā),又經(jīng)歷了什么才變成筆記本上的樣子,是如何思考和演算的,,拉馬努金從來都沒有記錄下來。 有人認(rèn)為,拉馬努金認(rèn)為正確的結(jié)果不需要證明,他留給人類的就是他的發(fā)現(xiàn)。 事實(shí)上,他可能有著更深的用意。 他留給人類的最大遺產(chǎn),并不是他寫下的這些公式,而是能夠指引著后來的數(shù)學(xué)家沿著他給出的目標(biāo),去走出一條一條的道路,并在其中發(fā)現(xiàn)更多的奧秘。 “如果我在一封信里告訴您我的前進(jìn)路線,您是無法跟上我的證法的。”在第一次回復(fù)哈代時,拉馬努金就給出了解釋。 如果我告訴你所有的路徑,數(shù)學(xué)對你來說,就變得毫無意義。你要在自己的求證過程中去感悟數(shù)學(xué)的真正奧秘。 事實(shí)上,他的數(shù)學(xué)才華也是這樣來的。 15歲那年,朋友借給他一本《純粹數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)概要》一書。這里面一共有五千個方程,但沒有給出詳細(xì)的證明。 拉馬努金故意留下證明的空白,就是讓后來的數(shù)學(xué)家能夠從中找到自己的成果。 這些道路者是數(shù)學(xué)真正的財(cái)富。 證明公式,這是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)最好的方法,甚至可能是唯一的正確方法。 現(xiàn)在的學(xué)校數(shù)學(xué)教育有一個問題,在小學(xué)階段往往只教公式,讓孩子背各種公式,卻很少讓孩子試著去證明一個公式。 這是錯誤的,公式不是用來背的,是用來證明的。 這才是真正的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,掌握了這些數(shù)學(xué)思維,孩子的解題能力是無限延伸的。 一定要從數(shù)學(xué)的思維出發(fā),數(shù)學(xué)思維就像學(xué)習(xí)中的磨刀石。 |
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