他是一个天才的数学家,但上帝却不希望他透露更多的秘密

说起世界上最顶级的数学家,你的脑海中会浮现的,大概是欧拉、高斯、香农等数学巨匠。但是要说起成就和神秘性兼备的,一定就是——称为印度之子的——拉马努金。


他是一个天才的数学家,但上帝却不希望他透露更多的秘密


1887年12月22日,拉马努金出生在印度一个穷困潦倒的家庭,尽管父亲只是一个小职员,但好在他仍然能够进入学校接受普通的教育。


1899年,学校高年级的同学借给他一本数学家朗内写的《三角学》,而当年只有12岁的拉马努金,就已经在很短的时间内,完全读懂了整本书。不仅做出了书中所有的问题,甚至还推导出了欧拉公式!


此时的拉马努金,愈加沉浸在研究数学的氛围中,并开始在期刊上发表自己的论文,然而,当时的印度数学非常落后,周围的老师家人都不理解他,甚至嘲笑他写的公式,是“一堆垃圾”。


1913年,拉纳努金在没有得到任何的科研资助下,硬着头皮将自己成果中的一小部分,以信的形式,分别寄给了三位英国数学家。而其中一位,就是当时英国最有才华的数学家——哈代。(事实上证明哈代也的确成为了拉马努金人生的最重要的一个转折点)


他是一个天才的数学家,但上帝却不希望他透露更多的秘密


哈代有多厉害呢?可以说,在当时英国数学和世界严重脱节,极其落后的情况下,是哈代以一己之力,不仅创立了数学领域中的哈代学派,还把整个欧洲数学研究的区域重心,转移到了英国。


而就是这样一位绝世大师,在看到拉马努金的信件中,列出的100多个复杂公式时,也依然被震惊了!


他是一个天才的数学家,但上帝却不希望他透露更多的秘密


哈代后来对这100多个公式,进行了细致的研究,发现即使是他,也完全无法发明如此复杂的公式,有些公式甚至让他难以理解,但更诡异的是,这些公式给人的直觉,它一定是对的。


“因为如果它们不对,没人能有这样的想象力创造出它们。“


随后哈代意识到,他可能发现了一名数学天才。因此他立即给拉马努金回信, 希望能看到这些公式的证明过程,但遗憾的是,拉马努金的回信,是更多无法提供证明,但直觉一直是对的公式。


在经历了一年的通信后,哈代邀请拉马努金,漂洋过海来到英国剑桥大学深造。在和拉马努金有过更深刻的接触后,哈代却惊讶的发现,拉马努金几乎没受过任何像样的数学教育,不要说许多常识性的数学定理,就连最基础的数学分支,他也从未接触过。


事实上,拉马努金数学的独特之处,绝非是高人一等的智力或者解题能力,而是在于他对数字精确无比的直觉。一个在常人看来最为普通的数字,在拉马努金的眼里却生动得多。


比如著名的1729故事:


当时拉马努金病重,哈代前往探望。哈代抱怨说:“我乘出租车来,车牌号码是1729,这数真没趣,希望不是不祥之兆。


拉马努金却说道,这其实是一个有趣的数,它等于12的立方加上1的立方,又等于9的立方加上10的立方,在可以用两个立方之和来表达而且有两种表达方式的数之中,1729是最小的。


或许对于拉马努金来说,操纵这些数字就如同喝水吃饭一般自然,然而对于不具有和他一样能力的普通人,对着他写出来的神一般的公式,也只能发出:“这都是些什么鬼”的感叹。


他是一个天才的数学家,但上帝却不希望他透露更多的秘密


甚至哈代也曾谈及:“拉马努金对数学的直觉,历史上只有欧拉和雅可比才能与之相比”。


但我们都知道,欧拉、雅可比等大师对数的直觉,前提是拥有了大量深厚的数学基础积累,而拉马努金则是真正意义上的靠直觉发现数学的本质。


拉马努金曾经写下一个模仿θ函数,这个公式让当时著名的数学大师都疑惑不解,只能猜测他描述了一种神秘的函数。即使是70年后的1990年代,科学家们也只能揭示它属于那个数学分支。


直到了2012年,美国数学家小野和他的同事利用现代数学研究工具,才证明拉马努金的这个公式,对黑洞的研究,具有帮助!


但要知道,在上个世纪20年代,根本没有人讨论过黑洞问题!


事实上,拉马努金的那些手稿,就如同一个巨大的宝藏。在拉马努金离世几十年后,仍然有大批的数学家前赴后继,倾其毕生之力来证明拉马努金在其数学笔记上记录下的公式。


他是一个天才的数学家,但上帝却不希望他透露更多的秘密


例如1973年,比利时数学家德利涅(V. Deligne)证明了拉马努金1916年提出的一个猜想,并因此获得了1978年的菲尔兹奖。


然而,就当全世界都在惊叹这个数学界天才,痴迷于那些如神作的公式时,上帝似乎并不愿意他透露更多的秘密,于是在1920年,年仅32岁的拉马努金,在患上了肺结核,回到印度后不到一年后,便溘然长逝。


留给世人的是四千个充满神秘感的公式。


后记:

拉马努金的诸多公式中,多数已被证实其正确性和预见性。而其中对人工智能、空间技术以及计算机科学等公示,更是广泛运用在很多高新科技上。


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| 文章整理自超级数学建模


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