在他短暫的一生中,留下了多達3900個非常神秘的數學公式及命題。(示意圖/圖片來源:Adobe stock)
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,在他短暫的一生中,留下了多達3900個非常神秘的數學公式及命題。這些公式及命題在他之後的百年中,打造了數位數學諾貝爾獎主、和眾多及榮耀與仕途的名家學者,而這才只是破解了他所有內容的小部分。他提出的公式及命題對今天人類研究仍起著相當重要的作用。
拉馬努金直白的說:他所有的發掘發現都來自於神。
斯里尼瓦瑟.拉馬努金(圖片來源:維基百科)
千年難遇的天才
1887年12月22日,斯里尼瓦瑟.拉馬努金出生於印度東南部泰米爾納德邦的埃羅德鎮,其家境清寒、僅靠父親微薄的工資和房客收租生活。拉馬努金11歲時從他家房客那裡得到一些數學知識,13歲時,他有幸借來高班同學的一本數學家朗內寫的《三角學》,他在很短的時間裏就讀懂了整本書,並做了書中所有的問題,還推導出了歐拉公式︰eix=cosx+isinx,14歲時他的數學天賦開始顯露。
但除數學外,拉馬努金對其他科目全不在乎,高中考試也不及格。他父母為改變他對數學的偏執,為他娶了9歲女童為妻,為養家湖口拉馬努金不得不每天拿著記滿數學公式的小本子到處奔走,但是沒人給他工作。最後,一個英國人的會記事務所收留了他,並建議他和劍橋的研究人員聯繫。在他生活的這個時段,他相當窮困,經常到了挨餓的地步。
遠渡英國
1913年拉馬努金髮了一長串複雜的定理給英國三個劍橋的學術界人士貝克(H.F.Baker)、霍布森(E.W.Hobson)、戈弗雷.哈羅德.哈代(G.H.Hardy)。
戈弗雷.哈羅德.哈代(圖片來源:維基百科)
哈代是當時改變英國數學落後、將整個歐洲數學研究的重心移轉至英國數學天才大師。就在哈代學術生涯最頂峰的那個時期,他收到了一封印度的來信,就是名不見經傳的拉馬努金,信中列出了100多個複雜的公式。
哈代看完這封信後表示︰「這上面的每一個公式,都超出了最高級數學考試的標準!」後來他仔細研究,發現即使他自己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。哈代立刻寄錢給拉馬努金,讓他到英國劍橋大學深造。
當大數學家哈代見到盼望已久的拉馬努金時,以為見到了大師,結果發現拉馬努金幾乎沒受過任何像樣的數學教育,許多常識性的數學定理,他竟然從來沒聽說過!
當拉馬努金把他之前抄滿公式的筆記本讓哈代過目之後,大數學家哈代激動的五體投地!拉馬努金的筆記本裡記錄著整個歐洲史上所有重要的數學公式,而這僅僅佔了全部公式的三分之一,剩下的三分之二是大科學家哈代從來沒有見過的全新公式。哈代感慨道︰「他一個人就戰勝了整個歐洲數學界。」
劍橋時光
1914年,拉馬努金啟程前往劍橋,他和哈代之間的合作正式開始。雖然拉馬努金之前欠缺一些最基本的訓練,但天賦和勤奮很快彌補了這種不足。在劍橋的時間裏,他和哈代共同發現了分拆數公式,解決了困擾數學界幾個世紀的整數分拆問題。因為這些研究,再加上哈代的竭力舉薦,拉馬努金被提名為英國皇家學會會員。1918年,年僅30歲的拉馬努金成為英國皇家學會有史以來最年輕的會員之一。
在國外待了僅僅3年後,拉馬努金在第一次世界大戰的食品匱乏時期病倒了。日漸憔悴的拉馬努金回到了印度,於1920年去世,年僅32歲。
後世的榮耀
除去公開發表的37篇論文之外,拉馬努金留下了非常多的、堪比小型書庫的文稿,包括部分完成的手稿和3本皮邊筆記本。
基於拉馬努金的這些文獻和一些神秘的斷言,為數學家們開創了全新的研究領域,提出了很多重要數學理論,而這些理論已經數次為相關數學家贏得了菲爾茲獎(Fields Medal)——數學界的諾貝爾獎。
美日裔數學家肯恩.小野,將拉馬努金由於演算法產生的數學謎題沒有辦法被即時破解的公式一計算器稱為「神諭」。後來,小野和德國多特蒙德科技大學的簡.布魯尼爾(Jan Bruinier)合作,構造了一個能夠快速準確地計算巨大分拆數的公式,為此他贏得了雪花般的讚譽。
拉馬努金的純信
拉馬努金是如何想出那些數學公式的,這一直是個謎。經過專業訓練的數學家深知,要用一系列符合邏輯的論據來嚴格證明每一項定理,才能讓人相信定理的真實性。但拉馬努金不為其所困。他將在腦海中運算出的或者用粉筆演算出的大量定理和運算,寫滿了一頁又一頁,並且幾乎不會停下來解釋他是怎麼得出這些結論的。僅是三本筆記本,就記錄了3900條的關於數字本質的結論。自拉馬努金去世,數學家們就一直在努力去證明或者推翻這些結論。
從15歲正式開始研究數學,到32歲離世短短17年,他的發明和成就,一直是謎。而最具神秘色彩的是拉馬努金說,這些公式是神在夢中告訴他的。
拉馬努金終生信奉宗教。並將他終生的成就、對數學的理解歸功於他的信仰。拉馬努金常說:「一個方程對我沒有意義,除非它代表了神的一個想法。」拉馬努金常常向神尋求靈感,常在睡夢中得到點化,他相信神真實存在!
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