【每日影院】
數學天才拉馬努金的傳奇
——寫給《知無涯者》電影
文:三葉草
數學作為一門自然科學,不僅是世界科技的主題,同時也是文化藝術的核心:數學——神奇優美的自然科學皇后。在數學王國裡,留下了許多偉大數學家的傳奇故事。
古希臘數學家、哲學家畢達哥拉斯將自然界的和諧統一於「數」:他認為「數」本身就是世界的秩序;他的名言是:凡物皆數。一則文摘上曾記錄了這位傑出心靈的一則名人逸聞:在一次集會上,一位學者提出了他的疑問:在我結交朋友時,也存在著數的作用嗎?
「朋友是你靈魂的倩影,要象220與284一樣親密。」望著困惑不解的人們,畢達哥拉斯解釋道:神暗示我們,220的全部真因子1、2、4、5、10、 11、20、22、44、55、110之和為284;而284的全部真因子1、2、4、71、142之和又恰為220——這就是親密無間的親和數。真正的朋友也象它們那樣」。
學者們 為畢達哥拉斯的妙喻折服了,更為這「你中有我,我中有你」的美妙的親和數驚呆了,震撼了。人們驚嘆道:「親」和「數」的關係太微妙了。隨著研究的深入,人們又發現了更奧妙的高階親和數聯誼數。於是狹隘的兩人的天地擴展為多人的世界。似乎它們也懂得「再完美的兩人世界也不能代表人世間所有的美麗」的道理呢。
數學的形式美還不單純表現在自然數所變化上,和諧的比例與優美的曲線或圖形都能給人以強烈的形式美的享受。因此,美學大師羅丹說:自然總是美的。伽利略則宣稱道:自然這本書是用數學語言寫成的。哪裡有數,哪裡就有美——數學總是美的,數學是美的科學。因此,數學的內在美的標準在於它的真實、準確簡潔、和諧與普遍。
這部2016年攝於英國皇家學院的《知無涯者》電影,就是以人物傳記的方式,再現了印度史上最著名的數學家之一斯裡尼瓦瑟·拉馬努金的傳奇人生……
拉馬努金(1887—1920),拉馬努金出生於印度一個貧窮的家庭,5歲就開始讀小學,小學只讀了兩年便升入中學。10歲時在他生活的整個地區考試中名列第一。他勤於思考,善於提問。一次,數學老師講「零的性質」:「零被任何數除,其得數都是零。」拉馬努金對老師的這個說法感到有疑惑,便站起來問老師:「零被零除,是不是也得零?」事實上,零被零除,得數不確定,因此是無意義的。但從此以後,老師們也害怕他的提問,怕自己處在無法正確回答的尷尬局面。
1903年,拉馬努金順利地通過了考試,被分配至一所公立學院學習,在學院圖書館,他借到一本名叫《純粹數學概要》的書,書中列舉了約6000個數學公式,但幾乎都沒有證明。他利用4年的時間,認真閱讀了這本書,證明並推廣了書中的結果。他因數學學習成績優異而獲得學院的獎學金,可惜,由於外語成績不佳,獎學金又被停止了,後來,他又……
1913年拉馬努金從印度寄給了英國大數學家哈代一封信,信是這樣開頭的:「親愛的先生:請允許我作自我介紹.我是馬德拉斯港務信託公司帳務部的辦事員,年薪只有20英鎊.我今年23歲,只上過中學,沒有接受過高等教育.離開學校後,我用供我支配的業餘時間來研究數學……當地的數學家認為我所得到的結果是『驚人的,……」
由於當時哈代在英國的崇高威望,對這份「沒有接受過高等教育」人的信,此次也未多加注意,讀罷信就扔掉了。但不知怎的,總有點讓哈代感到不大對頭,這封信裡的數學論證總是縈繞在腦際,當天傍晚,哈代約同事利特爾伍德,決定再論證一下這封信的內容,以最後判斷這個拉馬努金的人——究竟是瘋子者還是天才!?
1920年4月26日拉馬努金不幸早逝,年僅32歲。在他即將離開人世時留下遺言 ,對他的獎金作了這樣的安排:「除一部分給我家人外 ,餘款用在教育方面 ,如減少窮人孩子或孤兒的學費 ,免費供給他們課本 ……」
影片真實細膩地描述了印度數學奇才斯裡尼瓦瑟·拉馬努金,在不平等的時代中,從一個默默無聞的貧苦印度少年,離開家鄉獨自前往英國劍橋求學,在戰爭的動蕩、備受歧視的年代中,受到英國著名數學教授哈代的賞識,兩人亦師亦友地互相扶持下,在數學領域上成功挖掘出更美好的成果。
2013年北京時間1月5日消息,據國外媒體報導,1920年,印度數學天才斯裡尼瓦瑟-拉馬努金在臨終前提出一系列數學函數。不幸的是,這些函數直到他死後近100年才得到證實。研究人員表示拉馬努金提出的函數可用於解釋黑洞的行為。
拉馬努金生前對哈代說的吉祥天女啟示他的。
此外,數學界研究人員還吃驚地發現拉馬努金提出的函數至今仍具有應用價值:「在拉馬努金首次提出模擬模形式的上世紀20年代,還沒有一個人討論黑洞問題。不過,他提出的函數可用於揭示黑洞的秘密。毫無疑問,拉馬努金為我們留下了一份寶貴遺產。」同年11月在佛羅裡達州立大學舉行的紀念拉馬努金誕辰125周年的會議上,研究人員公布了他們的研究發現。12月22日是拉馬努金誕辰125周年。
拉馬努金的天才數學思維,不僅對現在的數學有著深遠影響,即使物理學也影響深遠,可以說,他對現代科學的進步產生了巨大影響——在拉馬努金誕辰125周年,英國皇家學院給予的中肯讚譽。
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