知無涯者

by 蔥花

拉馬努金-紀(jì)念郵票

Part 1 神一般的數(shù)學(xué)天才

于是答案就來到了我的頭腦里。

偶有翻到一本書,看到這張照片的時(shí)候,雖然不曾認(rèn)識(shí),但剎那間,就被一種學(xué)霸的氣質(zhì)所折服,深邃的眼神,專注且…..詞窮了,恕才疏學(xué)淺。

快速看完才知道,一個(gè)可以媲美牛頓、歐拉、高斯、龐加萊…..的人(排名不分先后),不,是神,再谷哥、度娘,才發(fā)現(xiàn)原本在前段時(shí)間給黑洞拍照的時(shí)候,自媒體本應(yīng)該mention的一個(gè)科學(xué)家(不僅愛因斯坦外和霍金),他,拉馬努金,神一般的數(shù)學(xué)天才。

天才,已經(jīng)是對(duì)一個(gè)科學(xué)家至高無上的贊美,可是對(duì)他的褒獎(jiǎng),似乎已經(jīng)超出了人類的范疇,上升到了神的境界,因?yàn)椤澳痊斂ㄅ?a href="" target="_blank">神在夢(mèng)中用公式向他啟示”,他們,屬于神之間的對(duì)話。

對(duì)數(shù)學(xué)來說,那也是一個(gè)星光璀璨的時(shí)代,庫爾特·哥德爾、大衛(wèi)·希爾伯特、亨利·龐加萊、G·H 哈代、圖靈。

可是鮮有人了解到他,甚至于不曾聽說過這個(gè)名字。

Part 2 天才的背后是勤奮還有貧困

平靜下來,一點(diǎn)點(diǎn)查閱他的資料。

斯里尼瓦瑟·拉馬努金,是印度歷史上最著名的數(shù)學(xué)家(沒有之一),可以媲美“圣雄甘地”。1887年12月22日,拉馬努金出生于印度泰米爾納德邦埃羅德縣的一個(gè)婆羅門家庭(落魄貴族多人才,似乎每個(gè)國(guó)家都差不多)。

他,沒受過正規(guī)高等數(shù)學(xué)教育,沉迷數(shù)論,尤愛牽涉π、質(zhì)數(shù)等數(shù)學(xué)常數(shù)的求和公式,以及整數(shù)分拆。慣以直覺(或者是跳步)給出公式,不喜證明(令人折服的是,后來往往證明他是對(duì)的)。他留下的那些沒有證明的公式,引發(fā)了后來的大量研究。1997年,《拉馬努金期刊》創(chuàng)刊,用以發(fā)表有關(guān)“受到拉馬努金影響的數(shù)學(xué)領(lǐng)域”的研究論文。

天才的背后,不是勤奮,而更多的是貧窮。

他日夜在石板上計(jì)算,用破布來擦掉石板上的字太花時(shí)間了,每幾分鐘就用肘直接擦石板的字。朋友問他既然要作這么多計(jì)算為什么不用紙來寫。拉馬努金說連吃飯都成問題,哪里有錢去買紙來算題呢!后來,馬德拉斯港務(wù)信托處官員拉奧,一個(gè)有錢人(有錢人并不都是為富不仁),也是一個(gè)數(shù)學(xué)愛好者,他很賞識(shí)拉馬努金的數(shù)學(xué)才能,認(rèn)為拉馬努金只適合搞數(shù)學(xué)而不適合做其他工作,因此寧愿每個(gè)月給他一些錢,讓他掛名不上班,在家專心從事數(shù)學(xué)研究。做的是查賬點(diǎn)現(xiàn)金的工作。在這之前,他的社會(huì)身份是“退學(xué)的失業(yè)者”。


《知無涯者》-海報(bào)
哈代的凝視

這段場(chǎng)景,大家可以腦補(bǔ)一下,如果想象力實(shí)在貧乏,推薦馬特·布朗執(zhí)導(dǎo)的電影《The Man Who Knew Infinity》,譯作:一個(gè)懂得無窮的人,別逗了,那是我的翻譯,唯有“信達(dá)雅”,最后譯作《知無涯者》,取自“吾生也有涯,而知也無涯”,“無涯”與“∞”可謂絕配(左側(cè)是電影中的拉馬努金和哈代,右側(cè)是現(xiàn)實(shí)中的哈代凝視,順便八卦一下,哈代本人風(fēng)流倜儻,終生未娶,關(guān)于哈代和拉馬努金的“浪漫故事”,稍后詳表)。

哦,順便安利一下,這部電影的同名傳記作品—卡尼蓋爾所著《知無涯者:拉馬努金傳》:“拉馬努金是印度在過去一千年中所誕生的超級(jí)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(shí)候很難想象到的領(lǐng)域”,這個(gè)領(lǐng)域就包括黑洞領(lǐng)域。


拉馬努金-黑洞公式

不用琢磨了,即使是現(xiàn)在的地球人,也沒幾個(gè)人能看懂這個(gè)公式。

Part 2 金風(fēng)玉露一相逢

與他共事的經(jīng)歷是我一生中最浪漫的事之一。

說出這句話的就是提到拉馬努金而不得不提到的另一個(gè)大數(shù)學(xué)家哈代。如同樣板書中描述,貧困中的拉馬努金仍然筆耕不輟,沉迷于數(shù)學(xué)中(看到這里,腦海中浮現(xiàn)的卻是陳景潤(rùn)燒鍋爐的畫面,有點(diǎn)出戲了),命運(yùn)也總是垂青于有準(zhǔn)備的人,當(dāng)然沒有伯樂的千里馬也是枉然。

1913年,一封漂洋過海的信寄給了哈代,信中闡述了關(guān)于素?cái)?shù)分布的研究并列有120條公式,涉及數(shù)學(xué)中多個(gè)領(lǐng)域,但信的開頭卻是耐人尋味。

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(gè)職員,年薪僅20英鎊,23歲。

哈代曾在他的一本書中討論函數(shù)趨于無窮大有快有慢,有一處引用了素?cái)?shù)理論中的一個(gè)公式,公式的第二項(xiàng)是誤差項(xiàng),誤差項(xiàng)的準(zhǔn)確階數(shù)尚未確定。 而拉馬努金告訴哈代,這個(gè)誤差項(xiàng)的準(zhǔn)確階數(shù)他已經(jīng)確定了: 我已經(jīng)找到了(素?cái)?shù)個(gè)數(shù)的)一個(gè)公式,它非常接近真實(shí)的值,其誤差可以忽略不計(jì)。

素?cái)?shù)定理最早是由勒讓德給出的,高斯又作出了改進(jìn),而這個(gè)印度小職員,說自己得到了一個(gè)更好的結(jié)果。

這個(gè)釣餌,設(shè)的很成功,“吹?!背晒Φ囊鹆斯淖⒁狻?赐晷偶螅_信拉馬努金是一位數(shù)學(xué)天才,于是邀請(qǐng)他到英國(guó),但作為一個(gè)婆羅門教的信徒,拉馬努金對(duì)離開印度感到躊躇和恐懼。哈代再三勸說拉馬努金到劍橋,并經(jīng)多方努力為他安排了獎(jiǎng)學(xué)金,1914年4月,拉馬努金來到英國(guó)。哈代花了很多心血教授拉馬努金現(xiàn)代歐洲數(shù)學(xué)知識(shí),他發(fā)現(xiàn)拉馬努金知識(shí)的局限竟然與它的深?yuàn)W同樣令人吃驚。拉馬努金對(duì)于證明僅有一種模糊不清的概念,對(duì)于變量的增量、柯西定理根本不熟悉,但是對(duì)于數(shù)值和組合方面,甚至分?jǐn)?shù)、發(fā)散級(jí)數(shù)及積分、數(shù)的分拆、黎曼ξ函數(shù)和各種特殊級(jí)數(shù)卻有深度的理解。他有很強(qiáng)的直覺和推理能力,其工作和思維方式多具挑戰(zhàn)性。在哈代等人的幫助下,拉馬努金進(jìn)步很快,在素?cái)?shù)分布、堆壘數(shù)論、廣義超幾何級(jí)數(shù)、橢圓函數(shù)、發(fā)散級(jí)數(shù)等領(lǐng)域取得了很多成果。他在歐洲的5年里發(fā)表了21篇論文、17篇注記,其中幾篇是與哈代合作的。他和哈代一起對(duì)整數(shù)分拆問題作出了驚人的解決,首創(chuàng)了正整數(shù)n的分拆數(shù)P(n)的漸近公式,這無疑源自拉馬努金那極強(qiáng)的洞察力和哈代對(duì)于函數(shù)理論的嫻熟掌握。

哈代和拉馬努金這一段交往也長(zhǎng)期被數(shù)學(xué)界傳為佳話。但,哈代和拉馬努金可以說是處處相反。

拉馬努金身材粗短,胖臉上有點(diǎn)稀疏的麻子;哈代線條優(yōu)美,面容英俊,雖然他自己覺得自己不漂亮所以不愿意照鏡子(看來照鏡子的人,都是漂亮的人,連最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)家都這么認(rèn)為),前面還提到過,終生未娶。

拉馬努金友善合群,連幽默感都樸實(shí)無華;哈代的風(fēng)趣卻是為了遮掩自己的真意。 拉馬努金生性安靜,對(duì)運(yùn)動(dòng)毫無興趣;哈代則是個(gè)幾近病態(tài)的板球迷,不僅自己打、看人家打,而且還把板球術(shù)語和板球名將寫進(jìn)數(shù)學(xué)論文和證明的評(píng)語,甚至要他妹妹在他死后也告訴他板球消息。拉馬努金從母親那里吸收了傳統(tǒng)的習(xí)俗,從小就到廟里祈禱和做禮拜;哈代則不單是個(gè)無神論者,而且是個(gè)激進(jìn)的無神論者,評(píng)論上帝,詆毀上帝,認(rèn)為上帝并不存在。 不過,哈代是個(gè)誠(chéng)實(shí)而且絕不侵占他人成就的人。

拉馬努金是婆羅門,婆羅門在講究種姓的印度是最高的一層;哈代出身英國(guó)最好的公立學(xué)校,但是他們家族沒有出過貴族。哈代的成就甚至使局限于高層的機(jī)遇逐漸向下層滲透。

拉馬努金對(duì)自己的數(shù)學(xué)才能絕對(duì)自信,可是在人際關(guān)系上又過分妥協(xié);哈代熱忱乖戾,尖銳猛烈,他的妙語連珠有感染力得不得了,兼具對(duì)別人的挑戰(zhàn)和對(duì)自己的篤定。哈代特有的開朗,使他竟然愿意把自己的聲譽(yù)賭在一個(gè)素未謀面的陌生人身上,換來的是與拉馬努金共處的一段被他稱為“生平一大樂事”的日子。

他們倆的一生都因此改變。誰能想得到,相隔八千公里的他們兩個(gè),是天造地設(shè)的一對(duì)。

某種意義上來說,哈代在數(shù)學(xué)上最大的成就,是幫助拉馬努金在數(shù)學(xué)上快速成長(zhǎng)而又不鉗制其創(chuàng)造性。對(duì)拉馬努金的缺點(diǎn)嗤之以鼻然后出于職業(yè)習(xí)慣硬性加以糾正,這是很容易做的事;但是哈代知道,拉馬努金的數(shù)學(xué)洞察力,比之哪怕是最了不起的技巧運(yùn)用,要珍貴的多。

Part 3 π先生,也是整數(shù)的朋友

拉馬努金,關(guān)于π的無窮級(jí)數(shù)

拉馬努金沒有受過正規(guī)的數(shù)學(xué)訓(xùn)練,準(zhǔn)確的說,他高中畢業(yè)證沒拿到,考試也不及格,果然是人才啊,也就是這哥哥發(fā)明(注意是發(fā)明)了這些稀奇古怪的π公式,我女兒親切的稱之為“π先生”,一種莫名的美感也躍然紙上,不,用壯觀來形容似乎更為妥當(dāng),對(duì)看客而言,就只有orz了……

拉馬努金對(duì)代數(shù)公式的洞察力,無窮級(jí)數(shù)變換能力,實(shí)在是令人驚羨。在這方面,歷史上恐絕無與之相提并論,哪怕是旗鼓相當(dāng)都不可以,如果真要類比天才成色的話,首推歐拉。這種數(shù)學(xué)形式的直覺,著實(shí)令人嘖嘖稱奇,也使得他,在這個(gè)領(lǐng)域,可謂前無古人、后無來者。如果在最強(qiáng)大腦中設(shè)定類似的游戲,估計(jì)他可以讓所謂的腦王好幾個(gè)賽道,甩王*木好幾個(gè)行星軌道都不成問題。

不,他說,這是個(gè)很有趣的數(shù),它是最小能用兩種不同方法表示成兩個(gè)(正)立方數(shù)的數(shù)。


圖片發(fā)自簡(jiǎn)書App

另一個(gè)被大家津津樂道的是“的士數(shù)”,與哈代有關(guān)。哈代有次乘一輛編號(hào)1729的的士去看拉馬努金,并記下這個(gè)看來沒趣的數(shù),希望它不是什么不祥之兆。而哈代回答他的就是前面那句看似輕描淡寫,但后來成為既讓讓數(shù)學(xué)家著迷而又蛋疼的一個(gè)數(shù)論命題,迄今為止的士數(shù)只發(fā)現(xiàn)了6個(gè),最大的一個(gè)的士數(shù)由計(jì)算機(jī)于2008年5月發(fā)現(xiàn):241,5331,9581,2543,1206,5344(請(qǐng)將這個(gè)數(shù)大寫,是2020年寧波小升初真題,各位讀者可以試試)。

“我絕對(duì)相信任何一個(gè)正整數(shù)都是拉馬努金的好朋友。”

Part 4 彗星隕落,是天災(zāi)還是人禍?

拉馬努金英年早逝,有點(diǎn)慧極必傷的味道,但實(shí)際上拉馬努金的身體一直不是太好。一方面,他是虔誠(chéng)的婆羅門教徒,只吃素食,在英國(guó)他是自己煮東西吃,而他沉迷研究不能自拔,經(jīng)常忘記吃飯,這使得他的身體越來越虛弱;另一方面,在英國(guó)他的內(nèi)心也很受折磨,他發(fā)現(xiàn)自己在印度獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的東西可能在歐洲早就被世人知曉,他在英國(guó)的所有成就也不能彌補(bǔ)過去歲月中失去的一切,而生病也在不停地浪費(fèi)他寶貴的研究時(shí)間。

1917年,他因勞累過度病倒,他被診斷為肺結(jié)核以及嚴(yán)重維生素不足,但1994年由楊格進(jìn)行的對(duì)拉馬努金的醫(yī)療紀(jì)錄和癥狀的分析結(jié)論為更可能他有肝變形蟲病,一種感染肝臟的寄生蟲。拉馬努金在金奈(南印度東岸的一座城市,它坐落于孟加拉灣的岸邊,是泰米爾納德邦的首府,印度第四大都市,)待了很長(zhǎng)時(shí)間這一事實(shí)進(jìn)一步證實(shí)這一點(diǎn),那是這種疾病廣泛傳播的沿海城市。

醫(yī)生建議他回去故鄉(xiāng),這對(duì)病情有好處。當(dāng)年,一個(gè)沉溺于數(shù)學(xué)的他只身來到倫敦,支撐他的,首先是對(duì)數(shù)學(xué)的愛好;其次是,哈代的盛情和后期的支持;再者是,和新婚妻子的美好愿景;當(dāng)然,還有娜瑪卡女神的眷顧。而所有的這些,隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的到來,都在慢慢消逝。不僅是身體,心理也因此都出現(xiàn)了極大問題,一種強(qiáng)烈的失落感和孤獨(dú)感折磨著他。

嚴(yán)格的素食主義,使得他從未享受過“劍橋三一學(xué)院高桌子”上的燭光閃爍,而英國(guó)人的矜持,還有對(duì)印度人的冷漠,在這樣一個(gè)沉默而隔膜的劍橋里顯得愈加突兀,更不要說戰(zhàn)爭(zhēng)使得英國(guó)更灰暗凄涼。他曾經(jīng)縱身跳進(jìn)倫敦地鐵軌道中,幸好列車駕駛員發(fā)現(xiàn)了他,及時(shí)剎住了車,他才得以幸存。

1919年3月,他終于回到印度,但回家之后的生活并不愉快,且病情日漸加重。1920年4月26日,他病逝于馬德拉斯,年僅32歲。

《知無涯者》很敏銳的捕捉到了一些場(chǎng)景,讓我不禁反思,天才的隕落,難道只是因?yàn)樗诹四莻€(gè)年代、得了所謂的不治之癥嗎?

“我回去以后(指回到印度),誰也不會(huì)讓我參加葬禮了”,畢竟東方是東方,西方是西方,兩者終難相遇。就連最親密的哈代,也難掩骨子里的那種冷漠(與哈代同為英國(guó)人的圖靈,就曾經(jīng)抱怨哈代缺少表面上的友情)。

拉馬努金的媽媽將其離開印度到英國(guó)的這種怒氣發(fā)泄在自己的兒媳身上(離開印度到英國(guó)被認(rèn)為是不合理法的),因她相信自己丈夫的才華,雖然她根本不識(shí)字、她支持他離開去海的對(duì)面尋找他的夢(mèng)想,發(fā)揮他的能力。母親不給她好臉色,最可恨的是藏起兒媳寫給兒子的信。這些被藏起的信,不僅讓兒媳對(duì)她的兒子失望(碰到了陳世美),也讓他的兒子失去了在孤獨(dú)中的唯一一絲慰藉。假如,沒有藏起這些信,她兒子將會(huì)在精神上得到慰藉,對(duì)他的身體健康必然會(huì)有好處;假如,沒有藏起這些信件,她的兒媳也許真的能夠去了英國(guó),陪伴左右,照顧起居,情況或許會(huì)好很多。

當(dāng)然,歷史不會(huì)被改變。比起天妒英才,這其中的人為因素不能被忽略。

Part 5 知無涯者

2016年4月,著名投資人尤里·米爾納在自己家中舉行了一場(chǎng)小規(guī)模的晚宴,到場(chǎng)嘉賓包括Google CEO皮查伊、Google創(chuàng)始人布林、Facebook創(chuàng)始人兼CEO扎克伯格及其他數(shù)十位硅谷領(lǐng)袖。晚宴上,米爾納放映了馬修·布朗最新拍攝的傳記體電影—《知無涯者》。影片講述了印度傳奇數(shù)學(xué)家拉馬努金的一生。據(jù)報(bào)道,宴會(huì)結(jié)束后,扎克伯格等人是紅著眼眶走出來的。他們當(dāng)即宣布將聯(lián)手成立一項(xiàng)新基金,以致敬及紀(jì)念拉馬努金。

《知無涯者》,豆瓣評(píng)分7.5分;《The Man Who Knew Infinity》,Score7.2。

10歲,憑著自己的力量算出了地球赤道的長(zhǎng)度;我們學(xué)的是加減乘除……

12歲時(shí)獨(dú)立推導(dǎo)出:eix=Cosx+iSinx。不過他讀到后面發(fā)現(xiàn)人家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這公式,就啥也沒說。關(guān)于這個(gè)公式…..我們開始學(xué)正數(shù)、負(fù)數(shù)了……

15歲,拉馬努金遇見了《純粹和應(yīng)用數(shù)學(xué)基本結(jié)果概要》這本書,書里有5000多個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式,沒有證明過程,而他發(fā)現(xiàn)自己很多公式只要掃一眼就能浮現(xiàn)出證明過程。呃,掃一眼……我們開始學(xué)三角函數(shù)了。

20歲,他做夢(mèng)改變了世界,我們真的在做夢(mèng)……

拉馬努金,生于18871222日,這一天被定為國(guó)際數(shù)學(xué)日。

拉馬努金,逝于1920426日,被譽(yù)為“印度之子”。

最后,強(qiáng)烈推薦《知無涯者》,因?yàn)檫@是一篇影評(píng)。

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