數學趣談|偉大的拉馬努金公式

2021-03-05 天山數苑

為了激勵年輕人刻苦學習和奮發向上,馬德拉斯大學於1950年建立了一個用拉馬努金的名字來命名的高等數學研究所,並在研究所門前為他矗立一個大理石半身像;後來該所培養了不少優秀數學人才。印度人在紀念拉馬努金時,把他和聖雄甘地(M. Gandhi)、詩人泰戈爾(R. Tagore)等人一道,稱作"印度之子"。在1962年拉馬努金誕辰75周年之際,印度發行了一套紀念他的郵票。1975年印度成立了"拉馬努金學會",1986年開始出版會刊。到1987年即拉馬努金誕辰100周年之際,印度已拍攝了3部有關他生平的電影。1987年在拉馬努金的故鄉馬德拉斯,當容納他最後一年心血的遺著《失散的筆記本》出版時,印度前總理甘地(R. Gandhi)親自趕去祝賀並參加了首發式。

美國佛羅裡達大學於1997年創辦了《拉馬努金期刊》,專門發表"受到他影響的數學領域"的研究論文;該校還成立了一個國際性的拉馬努金數學會。千禧年時,《時代》周刊選出了100位20世紀最具影響力的人物,其中就有拉馬努金,並稱讚他是一千年來印度最偉大的數學家。現在國際上有兩項以拉馬努金命名的數學大獎,專門頒發給"與他有相同研究方向"的傑出青年數學家;已獲獎的華人數學家有洛杉磯加州大學教授陶哲軒、北京大學教授史宇光、北京清華大學訪問學者張偉和史丹福大學教師惲之瑋。

為紀念拉馬努金對數學的貢獻,印度總理辛格(M. Singh)於2012年2月26日宣布其誕辰為"印度數學日"(每年12月22日)及2012年為"印度數學年"。在拉馬努金誕辰125周年之際,印度舉辦了一系列紀念他的活動。美英等國的一些著名科學家在報上發表紀念文章,向拉馬努金表示崇高的敬意。《美國數學會志》在2012年12月號和2013年1月號上連續刊發紀念拉馬努金的系列文章,高度評價了他對數學作出的巨大貢獻。有趣的是,谷歌網站為紀念拉馬努金誕辰125周年專門繪了一張描述他少年學習情景的塗鴉。

值得一提的是,由於拉馬努金的傳奇色彩,世界上有多種關於他的傳記版本。其中麻省理工學院科學寫作教授卡尼格爾(R. Kanigel)1991年所著的《知無涯者:拉馬努金傳》(2008年被中國數學家、武漢大學前校長齊民友等翻譯成中文)最為成功,在美國成為暢銷書,並曾獲1992年"美國書評界傳記獎"。美國數學科普大師加德納(M. Gardner)對該書的評語是:"至今出版過的關於當代數學家的傳記中,這是最好的、文獻最豐富的作品之一……你一定會發現,對本世紀最傑出、謎一般的智者之一的光輝的研究會吸引住你。"

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    他沒上過學,沒受過高等教育,卻創造了數學屆的神跡;他用直覺導出公式,不喜歡一步步去證明,但結果卻往往是對的;他發現的數學公式宛如藝術品,簡單又美麗,70年後仍被後輩們研究;正是這份工作機會,拉馬努金拉開了他天才般的數學傳奇之路。在會計師事務所的工作中,拉馬努金髮現自己對於數學有著謎一樣的狂熱,常常沉醉於數學的世界。他當時最大的奢望就是可以完全投入到數學中而不用做其他工作。
  • 神一般的數學天才——拉馬努金
    最終,哈代決定找自己的好友,優秀的數學家李特爾伍德一起研究這封信上的公式。漸漸地,他們發現這些看似混亂的公式背後閃耀著天才的光芒。從晚上9點到凌晨12點,3個小時的時間雖然不足以讓二人看懂信裡的所有公式,但是卻足夠讓他們明白,自己正在審查的是一位數學天才的論文。
  • 神一般的數學天才 ——拉馬努金
    最終,哈代決定找自己的好友,優秀的數學家李特爾伍德一起研究這封信上的公式。漸漸地,他們發現這些看似混亂的公式背後閃耀著天才的光芒。從晚上9點到凌晨12點,3個小時的時間雖然不足以讓二人看懂信裡的所有公式,但是卻足夠讓他們明白,自己正在審查的是一位數學天才的論文。
  • 拉馬努金和哈代:兩位數學巨匠的惺惺相惜
    ——斯裡尼瓦瑟·拉馬努金本文節選自圖靈《悠揚的素數:二百年數學絕唱黎曼假設》, [遇見] 已獲授權許可.到了 1914 年,拉馬努金已經身在劍橋大學了。從此之後,便開始了數學史上最偉大的合作之一。每次提到和拉馬努金合作的那段歲月, 哈代總是難以抑制內心的興奮。
  • 拉馬努金,給世界留下了璀璨的瑰寶?
    到15歲時,他已經常能解決一些遠遠超出同齡人正試圖處理的數學問題。例如,他發明了自己獨有的求解四次方程的方法,甚至嘗試過求解五次方程(當然結果雖然失敗了,因為一般五次方程是不可解的)。拉馬努金忽視了數學以外的所有其他學科,他從未上過大學,只能獨自一人在貧困中繼續鑽研數學。拉馬努金在32歲的時候去世,並留下了三本寫滿了公式的筆記本。
  • 印度數學家拉馬努金(一)
    我必須親自,並盡力幫助你們,對近代數學史上這位最浪漫的人物做出某種理智的評價,而我從未真正做出過這種評價;這個人的一生充滿了矛盾和爭議,他違反幾乎一切我們常用來評判他人的原則,所有人對他的評價,大概只有一點是一致的,那就是,在某種意義上,他是一位非常偉大的數學家。評價拉馬努金的困難之處顯而易見,十分艱難。拉馬努金是印度人,我想,一個英國人和一個印度人要徹底相互理解總會有困難。
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    然而有的人思考靠邏輯,有的人偏偏靠直覺,印度近代最偉大的數學家拉馬努金就是這樣一個人。他在短短32年的人生裡,竟然創造出近3900個數學公式和命題。沒有過程,只有結論,完全憑藉自己對數學的超強直覺。正如他自己所說:在夢中,娜瑪卡爾女神經常給我啟示。於是早晨醒來,我就能寫下不少數學公式和命題。
  • 開掛的數學家——靠做夢夢到3900個數學公式
    數學的美妙在於它用「數「來闡述世間的規律。但同時數學又是對我們思維的一種挑戰,很多無法靠實例來解釋清的規律則需要我們用運算與推理來一一闡述。縱觀出現在數學史上的一位位數學家,他們各有各的偉大之處。15歲,拉馬努金從朋友那裡借來了英國數學家卡爾的《純粹數學與應用和數學概要》,而這本書只是收錄了關於代數、微積分、三角學、解析幾何的5000多個公式,但卻沒有證明過程。拉馬努金把這本書中的每個公式當做研究題目,嘗試證明,5年後他寫出了幾百頁的證明筆記,為他「開掛「的人生奠定了基礎。從14歲開始,拉馬努金就總會在睡夢中夢到自己信仰的宗教女神——娜瑪卡爾女神。
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    1911年,拉馬努金的第一篇論文「關於伯努利數的一些性質」發表在《印度數學會會刊》上,從此他開始了與數學界同行的正式交流。拉馬努金在他的第二篇論文裡發表了一系列共14條關於圓周率π的計算公式;神奇的是,其中一條公式每計算一項就可以得到8位的十進位精度。
  • 靠做夢和神溝通的神級數學家拉馬努金
    ——斯裡尼瓦瑟·拉馬努金世界上的數學家分為兩種,一種是依靠系統的學習、科學的研究方法勤奮地研究,另一種則是依靠靈感有如神助。 印度偉大的數學家拉馬努金正屬於後者,他是數學領域千年一遇的曠世奇才。 15歲時,拉馬努金得到了一本純數學概論,他如獲至寶,這本書徹底打開了他的任督二脈,書裡包含5000多個數學公式,在1年時間內,他用自己的方法獨立證明了書裡所有的公式!
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    在這份整潔的手稿裡,拉馬努金寫下了6個大膽的數學表述。在小野看來,這幾個結論令人匪夷所思,即使它們和小野的專業領域相關。小野完全驚呆了。他確信這些表述是錯誤的。「我看著它們說道,『不可能,這些公式完全沒用。』」他的第一反應是,他要證明拉馬努金是錯誤的。
  • 拉馬努金
    成年後因為結了婚,他必須找到工作。帶著他的數學計算能力,他在真奈(舊稱馬德拉斯)到處找抄寫員的工作。最後他找到了一個工作,並在一個英國人的建議下和劍橋的研究人員聯繫。作為真奈總會計師事務所的職員,拉馬努金奢望可以完全投入到數學中而不用作其他工作。他懇請有影響的印度人給予支持,並在印度數學期刊上發表了一些論文,但並未成功找到經濟支持。
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    過了很多年後,拉馬努金才發現其實早就有人比他先推導出來了,這就是著名的歐拉公式。歐拉努金根本沒有接受過系統且正規的數學教育,他幾乎大部分的知識都來自有限的數學書籍,15歲那年,他從老師那得到了一本《純粹數學基本結果綱要》,這本書裡有600多個數學公式,拉馬努金迅速著了謎。
  • 最神秘的數學家拉馬努金你認識嗎?一個信仰神的無神論者(上)
    你聽過拉馬努金嗎?今天想要和大家介紹一位被人們稱之為:從未來穿越而來的偉大數學家—拉馬努金。他之所以被人們稱為從未來穿越而來的數學家,是因為在他短暫的一生中留下了多達三千九百多個非常神秘的數學公式及命題。
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    拉馬努金是印度最著名的數學家之一。被稱為「印度之子」,「知無涯者」。他沒受過正規的高等數學教育,早期學習數學的方法是,拿一本數學公式書逐條證明推理。沉迷數論,尤愛牽涉π、數學常數的求和公式,以及整數分拆。
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    今天我們來認識一位真正的天才,是印度在過去一千年中所誕生的超級偉大的數學家-拉馬努金。他被人們稱之為從未來穿越而來的數學家,他之所以被人們稱為從未來穿越的數學家,是因為他短暫的一生中留下了多達3900多個神秘的數學公式及命題,這些公式意志塵封在他的筆記本中,直到1997年其中一小部分才被證實在研究黑洞、人工智慧、粒子物理、統計力學、電腦科學、密碼技術、以及空間技術等領域都起著相當重要的作用。在當時拉馬努金那個時代以上這些;領域都還沒有建立。
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