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【冷知识】我们在学数学,而他重新发现了数学

冷知识 2024-06-29 11:09:51 李木子

1887年12月2日,斯里尼瓦瑟·拉马努金 (Srinivasa Ramanujan)出生在印度一个没落的婆罗门家庭,虽然是高种姓,但据说家境十分普通,爸爸是个会计,工资微薄,母亲在家操持家务。

拉马努金从小就极具数学天赋,虽然没能接受正统的数学教育,但是他沉迷数论,尤爱牵涉π、质数等数学常数的求和公式,以及整数分拆。

他证明数学问题所依赖的工具是——直觉。

他总是直接导出公式,但是没有证明步骤(但是后来人们了解到,这可能是因为他家里实在太穷,买不起很多纸和笔记本,他总是在石板上演算,然后只把最后的结论记录在本子上)。

即便只记最后的结论,他也写满了600多页笔记,其中包括了3900个复杂的公式!

拉马努金数学笔记中的两页:

这看上去非常像民科的路子。然而拉马努金与民科的区别在于——他得出的公式,在经过一段时间后,总能被其他数学家验证。

在谈到这些想法是怎么来的时候,拉马努金总是归功于他的家族女神:纳玛姬莉(Namagiri),这位女神经常给他托梦,给他的工作以无限的灵感。

所以,拉马努金是个坚定的有神论者,他经常说:“一个方程对我没有意义,除非它代表了神的一个想法。”

1913年,这位神神叨叨的“民间数学家”发了一长串复杂的定理给三位剑桥大学的数学泰斗:贝克(H. F. Baker)、霍布森(E. W. Hobson)、和哈代(G. H. Hardy),这三个人中,只有哈代认为:这家伙可能是个天才。

因为哈代看到了许多类似这样的公式:

哈代给拉马努金回了信,并且邀请他去英国, 拉马努金的家人对此有些担忧,因为前往外国有可能让他们家族失去种姓,然而此时,拉马努金的母亲又做了个梦,在梦中,那位家族女神告诫她不要阻拦她儿子的行程。

母亲没有敢违背神谕,允许儿子去了英国。

然后,拉马努金就在剑桥大学开启了他那令人不可思议的数学生涯。

他和哈代一起发表了29篇重要的论文,为数学界做出了巨大的贡献。哈代将之描述为:“我一生中最浪漫的事件”。

其中有一篇论文震惊了整个数学界,这篇论文为困扰了数学家几个世纪的整数分拆,提供了一种可靠的计算方法。

正是因为这篇论文,年仅30岁的拉马努金被评选为英国皇家学会会员,成为有史以来最年轻的会员。

由于童年时物质条件差,拉马努金的健康状况一直不佳,来到剑桥后由于工作操劳, 更是受到各种病痛的折磨。

有一次,拉马努金又病倒了,哈代乘坐一辆出租车看望他,两人闲聊着在路上看到的出租车车牌号码:“号码1729,毫无规律、相当单调,但愿它不是个不幸的兆头。”

拉马努金不假思索地回答:“不,这个数字有趣得很!它既是1的立方与12的立方之和也是9的立方与10的立方之和,而且有两种表达方式的数之中,1729是最小的。”

后来数学家们就把这类数戏称为 “的士数”。

在留下这段佳话后不久,拉马努金去世了。

临终前,他最后一次梦到了他的女神,醒来后写下了最后一个公式,也就是著名的“黑洞公式”:

拉马努金猜测,在输入特殊值时,也许能这样描述模θ函数:它和模形式毫不相像,但特性类似,这种特殊值称为奇点,靠近这些点时,函数值趋向无穷大。如函数f(x)=1/x,它有一个奇点x=0。随着x无限接近0,函数值f(x)渐增至无穷大。

2012年,也就是拉马努金去世92年后,这一猜测被两位美国数学家证明,而且这一证明被认为对黑洞的研究具有重要意义。

爱因斯坦的《广义相对论》发表于1915年,在拉马努金的时代,人们对黑洞的认知是一片空白。

我们绝对不能否认拉马努金本人的智慧和努力,然而我们也必须承认,这段神秘的“女神托梦”是数学史上的一个传奇。

来源:微博
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