天才拉馬努金:擁有超強直覺,短短33年的人生,創造出3000多公式

2020-12-21 裴多分讀史

受西方思潮的影響,我們總提到一個詞——邏輯。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。

拉馬努金是虔誠的婆羅門教信徒,娜瑪卡爾女神是婆羅門教主神毗溼奴的妻子。

拉馬努金

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印度有著嚴格的種姓制度,拉馬努金這個姓氏屬於最高階層婆羅門。只是他這個婆羅門早已沒落,不過這並沒有掩蓋他過人的才華。

拉馬努金從小就對數學有著極大的興趣,經常研究一些遠遠超出年齡範圍的數學問題。在老師和同學眼中,他是奇人,也是是怪人。大學期間他更是將全部精力投入數學,嚴重的偏科讓他的數學成績一枝獨秀,而其餘課程卻糟糕透頂,最後他被學校開除了。後來他又進入另外一所大學學習,可「惡習難改」,又被開除了。

為了維持生活,離開學校後的拉馬努金當起了家教。但他依然沒有放棄對數學的熱愛,時常遊走於各大圖書館之間,筆記本上總是寫滿密密麻麻的數字。

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轉眼間,拉馬努金22歲了。在家人的安排下,他結婚了。不過讓人驚訝的是,他的妻子是一位只有9歲的小姑娘。不過這種事在當時的印度,其實很常見,尤其對於婆羅門階層,說得上是一種特權。

拉馬努金的妻子(影視形象)

婚後的拉馬努金多了一份責任,他不得不去找一份更為穩定的工作。可除了數學,他好像什麼別的特長了。最後,好友埃亞爾把他推薦給了一個叫拉奧的有錢人。拉奧跟拉馬努金一樣,也是一個數學謎。拉馬努金超凡的數學天賦讓拉奧欽佩不已,他決定每月發給拉馬努金一筆工資,但他不用幹別的,只要專心研究他的數學就可以了。拉馬努金內心對他充滿了感激,不只在於拉奧對他的重視,更在於對數學的重視。

兩年後,拉馬努金在《印度數學會會刊》上發表的一篇名為「關於伯努利數的一些性質」的論文,讓他正式進入了印度數學界,這也是他人生之中第一篇論文。不過可惜的是,當時印度的數學非常落後,以至於他的很多成果壓根兒沒人看得懂。關鍵時刻,又是好友埃亞爾。他堅定不移地鼓勵拉馬努金把論文寄給英國的數學家,一方面英國的數學一直走在世界的前列,另一方面當時的印度是英國的殖民地。

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然而事情並非如他所想一帆風順。第一封信石沉大海,第二封信依然杳無音訊,面對這個結果,拉馬努金難掩心中失落。事不過三,他鼓足勇氣寫下第三封信,寄給一位叫哈代的數學家。時間一天天的過,還是沒有什麼動靜,此時的拉馬努金已經做好了最壞的打算。

哈代

遠在世界另一頭的哈代確實收到了拉馬努金的來信。面對信裡的120條公式,作為劍橋大學三一學院院士的他,很多也沒看懂。但他以自己敏銳的嗅覺,感受信件內容的不同凡響。因此他去諮詢了自己的老搭檔,數學家李特爾伍德。經過一番深入的研究和探討之後,他們發現正如所料,來信之人是一位他們比不了的數學天才。於是,哈代立刻向拉馬努金髮出了邀請。

三一學院裡牛頓的蘋果樹

收到回信的拉馬努金欣喜若狂,然而現實的難題擋在了他的面前。英國和印度相去萬裡之遙,而當時拉馬努金窮的連紙都買不起,更別說還有家庭等因素,因此他躊躇不已。哈代是一個惜才如金的人,他絕不允許一個不世出的數學天才在自己眼前埋沒。他不遺餘力的勸說拉馬努金,還為他申請到一筆可觀的獎學金。終於,在1914年拉馬努金來到了英國,開啟了自己人生中最輝煌的一段歲月。

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在見到了這位夢寐以求的天才後,哈代很快就意識到,坐在他對面的一個非常另類的人。他的另類,一方面來自他對當時歐洲數學的一無所知;另一方面來自他深奧且與眾不同的數學思維。

拉馬努金和哈代(影視形象)

於是哈代充當起了老師的角色,他盡力克服語言和文化的隔閡,向拉馬努金耐心地教授著歐洲數學方面的知識。同時,他們又合作從事著一些數學研究。在二人亦師亦友的五年裡,他們共同發表了28篇重要的論文。拉馬努金還因此當選了英國皇家學會的外籍會員和劍橋大學三一學院的院士,當時他才31歲,創造了印度的記錄。

可惜天妒英才,正值人生巔峰的拉馬努金患上了肺結核,俗稱癆病。這在當時,無疑是判了死刑。他的身體一天比一天虛弱,思鄉之情也日益迫切。可因為一戰的原因,回鄉之路久久不能成行,他因此抑鬱不堪,甚至試圖自殺。終於,在1919年4月闊別家鄉5年後,拉馬努金踏上了返鄉之路。然而回鄉只一年,他就病逝了,年僅33歲。

病中的拉馬努金(影視形象)

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哈代教授曾說:

拉馬努金對代數公式的洞察力,對無窮級數變換的能力,實在是最令人羨慕的。在這方面,我從未見過可以與他旗鼓相當的人,只能拿他和歐拉和雅克比相提並論了……在他自己的領域內,當世無人能敵。

面對拉馬努金的英年早逝,這位伯樂痛心不已。他曾說:

我一生最大的成就,就是發現了拉馬努金。和他一起共事,是我一生中最浪漫的事情。

拉馬努金死後留下了大量沒有證明的公式和命題,許多數學家窮其一生都在致力於這方面的研究,有人還因此獲得了數學界的最高獎項菲爾茲獎。他的很多理論逐漸得到廣泛應用,有的甚至跟黑洞有關,可當時人們根本還沒有發現黑洞。後來印度人把他和聖雄甘地、詩人泰戈爾一道,稱作「印度之子」,並將其誕辰之日定為「印度數學日」。

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1991年,在拉馬努金逝世70年後,麻省理工學院的教授羅伯特·卡尼蓋爾撰寫了《知無涯者:拉馬努金傳》,用文字記錄了這位天才短暫而傳奇的一生。

2016年由其改編而成的電影《知無涯者》在英國上映,由印度裔演員戴夫·帕特爾飾演拉馬努金。戴夫·帕特爾還主演過一部我們很熟悉的電影——《貧民窟的百萬富翁》。

電影《知無涯者》

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    該書收錄了代數、微積分、三角學和解析幾何的五千多個方程,但書中沒有給出詳細的證明。這正好符合拉馬努金的胃口,他把每一個方程式當成一個研究題,嘗試對其進行獨特的證明而且還對其中一些進行推廣。這花去了他大約5年的時間,留下了幾百頁的數學筆記。他證明了其中的一些方程,而以後他研究的基礎卻受益於這本書。
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    其實,這樣的安排也透露出哈代的一些無奈。因為就在哈代向學院提出讓拉馬努金進入劍橋的時候,是有非常大的反對聲音的。僅憑拉馬努金信中那些沒有經過數學嚴謹推理證明的所謂的研究成果,在反對者眼中是根本不具有說服力的。在他們看來,拉馬努金的公式就好像是一個瘋子,告訴你一條他認為亙古不變的真理。
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    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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