數學家變身辯護者

2020-12-17 網易新聞

作為數學史上後期劍橋分析學派的領袖,哈羅德·哈代(Harold Hardy)在63 歲時發表的《一個數學家的辯白》,幾乎淹沒了他的真正身份。

在這篇文章裡,哈代將數學分為「真正」的數學和「不足稱道」的數學。哈代聲稱,如果檢驗數學家工作的標準是「實用性」,那麼「阿貝爾、黎曼和龐加萊都浪費了他們的生命」。他因此認為應用數學毫無美觀,也不可能永恆。

因為這篇「辯白」,在此後70年的歲月裡,人們經常想到的不再是數學家哈代,而是辯護者哈代。不過,觀其一生,哈代常常為數學辯護、為數學家辯護,卻很少為自己辯護。

1896年,19歲的哈代進入劍橋大學三一學院學習。年輕人沒有在自己的課堂上好好聽課,而是跑去旁聽應用數學家拉弗教授的課。幾個學期聽下來,這個喜歡提問的年輕人頓感「撥雲見日」。在教授建議下,他閱讀了名著《分析教程》後,更是震驚不已。

年輕人的數學研究生涯也就此開啟。畢業時,劍橋舉行數學榮譽考試,以測定畢業生的數學才能,結果23歲的哈代成為一等第一名,這也讓他成為三一學院的教員。

8年後,他出版了自己的著作《純粹數學教程》。同樣是研究數學,但這與教授當初教他的大不相同。哈代在「辯白」中說,「真正職業數學家的一生是不可能靠其工作的『實用性』來評價的」。

不過在當時,哈代還沒有太多的心思去思考這些。他正忙著和小自己8歲的劍橋同事李特爾伍德合作,一篇接著一篇地發表論文,內容涉及丟番圖逼近、堆壘數論等。

外貌英俊、風度翩翩的哈代還有一個古怪的行為,不喜歡照鏡子。每到一個新的住處,他首先做的是用布或浴巾把鏡子遮起來。

他不喜歡看到鏡子裡的自己,卻非常關注窗外事。第一次世界大戰爆發後,在三一學院任職的羅素,由於宣傳反戰而被解職和監禁。哈代不僅公開譴責戰爭,還強烈反對當權者對羅素等反戰者的迫害。在一本秘密傳播的小冊子《羅素和三一》中,他還詳細描述了羅素事件的前後經過,並為羅素辯護。

後來,哈代又為印度數學天才拉馬努金辯護。這位年輕人曾經給哈代寫信,陳述了自己對素數分布的研究並列有很多條公式。這些公式涉及數學中多個領域,不過大多已被人證明。但是哈代明白,要證明其中的不少公式,其實特別困難。他隨即決定要幫助這個印度人。

在哈代的幫助下,拉馬努金於1914年來到英國。不過可惜的是,這個33歲的數學家的成就還未來得及被世人認可,就在1919年因病逝世了。

哈代忍不住慨嘆這位天才的「天賦被引向歧途,受到束縛並遭到某種程度的曲解」。在1936年哈佛文學和科學300年紀念大會上,大名鼎鼎的哈代發表演講,演講主題大都圍繞拉馬努金展開。

不僅如此,在1937年春季學期,他還以「有關拉馬努金工作的數學問題」為題,開了24節課程。在他眼裡,拉馬努金對於代數公式、無窮級數變換等的洞察力,「只有歐拉或雅可比能比」。儘管這位後期劍橋分析學派領袖的數學成就有目共睹,哈代還是更喜歡聲稱,自己在數學上的最大成就是發現了拉馬努金。

1940年,63歲的哈代獲得西爾威斯特獎章,但他更願意強調合作者的重要性。「我之所以能夠大器晚成,並看起來不尋常,正是得益於與李特爾伍德和拉馬努金的平等合作。」他曾這樣說。

也是在這一年,哈代發表了他那篇流傳廣泛的《一個數學家的辯白》。這篇作品被人稱為「純粹數學辯護詞」,也成為20世紀具有代表性的一篇數學思想文獻。

在文章中,哈代斷言數學家這個職業,是個「無害而清白」的職業,因為「真正的數學對戰爭毫無影響,至今還沒人能發現有什麼火藥味兒的東西是數論或相對論造成的,而且將來很多年也不會有人能發現」。

但現實很快就證明他錯了。5年後,原子彈爆炸,這讓他那「相對論不可能與戰爭有關」的預言破滅。而1982年之後,哈代最鍾愛的數論,成為控制核飛彈的密碼系統的理論基礎。

他未能看到數論「淪陷」的這一天。1947年哈代在劍橋病逝。他病倒後,英國皇家學會決定將當年的柯普裡勳章頒發給他時,哈代告訴好友,「我已經接近人生的終點。當大家匆忙決定給你一個最高榮譽時,只可能有這麼一種理解。」這是這個辯護者少有的一次為自己辯護,也是最後一次辯護。

作者:王波

本文來源:中國青年報 責任編輯:王曉易_NE0011

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