他是一個天才的數學家,但上帝卻不希望他透露更多的祕密

說起世界上最頂級的數學家,你的腦海中會浮現的,大概是歐拉、高斯、香農等數學巨匠。但是要說起成就和神秘性兼備的,一定就是——稱為印度之子的——拉馬努金。


他是一個天才的數學家,但上帝卻不希望他透露更多的秘密


1887年12月22日,拉馬努金出生在印度一個窮困潦倒的家庭,儘管父親只是一個小職員,但好在他仍然能夠進入學校接受普通的教育。


1899年,學校高年級的同學借給他一本數學家朗內寫的《三角學》,而當年只有12歲的拉馬努金,就已經在很短的時間內,完全讀懂了整本書。不僅做出了書中所有的問題,甚至還推導出了歐拉公式!


此時的拉馬努金,愈加沉浸在研究數學的氛圍中,並開始在期刊上發表自己的論文,然而,當時的印度數學非常落後,周圍的老師家人都不理解他,甚至嘲笑他寫的公式,是“一堆垃圾”。


1913年,拉納努金在沒有得到任何的科研資助下,硬著頭皮將自己成果中的一小部分,以信的形式,分別寄給了三位英國數學家。而其中一位,就是當時英國最有才華的數學家——哈代。(事實上證明哈代也的確成為了拉馬努金人生的最重要的一個轉折點)


他是一個天才的數學家,但上帝卻不希望他透露更多的秘密


哈代有多厲害呢?可以說,在當時英國數學和世界嚴重脫節,極其落後的情況下,是哈代以一己之力,不僅創立了數學領域中的哈代學派,還把整個歐洲數學研究的區域重心,轉移到了英國。


而就是這樣一位絕世大師,在看到拉馬努金的信件中,列出的100多個複雜公式時,也依然被震驚了!


他是一個天才的數學家,但上帝卻不希望他透露更多的秘密


哈代後來對這100多個公式,進行了細緻的研究,發現即使是他,也完全無法發明如此複雜的公式,有些公式甚至讓他難以理解,但更詭異的是,這些公式給人的直覺,它一定是對的。


“因為如果它們不對,沒人能有這樣的想象力創造出它們。“


隨後哈代意識到,他可能發現了一名數學天才。因此他立即給拉馬努金回信, 希望能看到這些公式的證明過程,但遺憾的是,拉馬努金的回信,是更多無法提供證明,但直覺一直是對的公式。


在經歷了一年的通信後,哈代邀請拉馬努金,漂洋過海來到英國劍橋大學深造。在和拉馬努金有過更深刻的接觸後,哈代卻驚訝的發現,拉馬努金幾乎沒受過任何像樣的數學教育,不要說許多常識性的數學定理,就連最基礎的數學分支,他也從未接觸過。


事實上,拉馬努金數學的獨特之處,絕非是高人一等的智力或者解題能力,而是在於他對數字精確無比的直覺。一個在常人看來最為普通的數字,在拉馬努金的眼裡卻生動得多。


比如著名的1729故事:


當時拉馬努金病重,哈代前往探望。哈代抱怨說:“我乘出租車來,車牌號碼是1729,這數真沒趣,希望不是不祥之兆。


拉馬努金卻說道,這其實是一個有趣的數,它等於12的立方加上1的立方,又等於9的立方加上10的立方,在可以用兩個立方之和來表達而且有兩種表達方式的數之中,1729是最小的。


或許對於拉馬努金來說,操縱這些數字就如同喝水吃飯一般自然,然而對於不具有和他一樣能力的普通人,對著他寫出來的神一般的公式,也只能發出:“這都是些什麼鬼”的感嘆。


他是一個天才的數學家,但上帝卻不希望他透露更多的秘密


甚至哈代也曾談及:“拉馬努金對數學的直覺,歷史上只有歐拉和雅可比才能與之相比”。


但我們都知道,歐拉、雅可比等大師對數的直覺,前提是擁有了大量深厚的數學基礎積累,而拉馬努金則是真正意義上的靠直覺發現數學的本質。


拉馬努金曾經寫下一個模仿θ函數,這個公式讓當時著名的數學大師都疑惑不解,只能猜測他描述了一種神秘的函數。即使是70年後的1990年代,科學家們也只能揭示它屬於那個數學分支。


直到了2012年,美國數學家小野和他的同事利用現代數學研究工具,才證明拉馬努金的這個公式,對黑洞的研究,具有幫助!


但要知道,在上個世紀20年代,根本沒有人討論過黑洞問題!


事實上,拉馬努金的那些手稿,就如同一個巨大的寶藏。在拉馬努金離世幾十年後,仍然有大批的數學家前赴後繼,傾其畢生之力來證明拉馬努金在其數學筆記上記錄下的公式。


他是一個天才的數學家,但上帝卻不希望他透露更多的秘密


例如1973年,比利時數學家德利涅(V. Deligne)證明了拉馬努金1916年提出的一個猜想,並因此獲得了1978年的菲爾茲獎。


然而,就當全世界都在驚歎這個數學界天才,痴迷於那些如神作的公式時,上帝似乎並不願意他透露更多的秘密,於是在1920年,年僅32歲的拉馬努金,在患上了肺結核,回到印度後不到一年後,便溘然長逝。


留給世人的是四千個充滿神秘感的公式。


後記:

拉馬努金的諸多公式中,多數已被證實其正確性和預見性。而其中對人工智能、空間技術以及計算機科學等公示,更是廣泛運用在很多高新科技上。


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| 文章整理自超級數學建模


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