他是千年来印度最伟大的数学家,临终前留下了解读黑洞的神秘公式

推进数学的,主要是那些有卓越直觉的人,而不是以严格的证明方法见长的人。——克莱因(Klein)

新千年到来之际,美国《时代》周刊评选出20世纪100位最具影响力的人物,特别提到了拉马努金这位公认的一千年来印度最伟大的数学家。

斯里尼瓦萨·拉马努金1887年出生于印度,是一位数学天才,与欧拉、高斯和雅各比齐名。专精于函数论与数论的研究,去世之后留下了近4000条数学公式。

从尼赫鲁到英迪拉·甘地,历任印度首相都对拉马努金予以褒扬。他被誉为“印度之子”,与诗人泰戈尔并驾齐驱成为印度最受尊敬和爱戴的人物。到1987年,即拉马努金诞生一百周年之际,印度已拍摄了三部有关他生平的电影,美国佛罗里达州开始出版《拉马努金杂志》,并成立了一个国际性的拉马努金数学会。在拉马努金的故乡马德拉斯,当容纳他最后一年心血的遗著《失散的笔记本》出版时,拉吉夫·甘地总理亲自赶来祝贺并参加了首发式,足见其成就。

从《汇编》到《笔记》

从中学到大学,拉马努金对《汇编》越来越着迷。“每证明一个数学公式,他就会发现好些其他公式,于是一本《数学笔记》便开始产生了。”很多年以后,带拉马努金去英国的剑桥数学教授内维尔这样写道。好些时候,他一个人坐在家门口,看着邻家孩子在街上玩耍,大人们说他眼里“空空的”,其实他的内心像着了火似地熊熊燃烧,这便是数学之火。

以他为计算圆周率设计的无穷级数为例,第一项便可精确到小数点后八位,而早年莱布尼茨的级数五百项才能精确到小数点后三位,这个新级数为用计算机快速求取圆周率提供了方法。这部《数学笔记》最初是用一种很奇怪的绿色墨水书写的,就像费马的算术注记和高斯的数学日记一样,里面充满了奇思妙想。正是其中一小部分内容组成的一封书信,惊动了万里之外的英国大数学家哈代。

一封束手无策的信件

1912年,世界各地的一流数学家收到了一封内容相同的信件,信中写满了非常复杂的公式。寄信人正是年仅23岁的斯里尼瓦萨·拉马努金。他声称信中的公式是他利用业余时间研究出来的。那些公式涉及从微积分到无穷级数等极为复杂的数学问题;就连名牌大学里的数学家们也感到束手无策。

后引起著名数论专家哈代的注意,在其的帮助下,拉马努金来到剑桥。这时哈代才知道,拉马努詹通过独自研究提出了高等数学领域的数千个定理。其中一些定理已经为西方数学家们熟知,另一些定理则完全是错误的,但2/3是全新的定理。拉马努詹与哈代展开协作研究,成为世界上最有威望的皇家学会的成员。

天妒英才

或许是天妒英才,来到剑桥的

拉哈努金不久身体出现不适。32岁就英年早逝的他,却给我们留下了一笔重要遗产。他提出的一些猜想像谜一般困扰著当代数学家,直到今天,数学家才真正理解了他在去世前一年,也就是1919年所写下的一个神秘论断,让全世界数学家都艳羡和抓狂。

哈代在悼文中这样说道

他对代数公式的洞察力,无穷级数变换的能力等等,实在是最令人惊羡的。在这方面,我绝未见过堪与他旗鼓相当的人,只能拿他和欧拉或雅可比相提并论。他远比大多数现代数学家更偏好从归纳数例中得出结果,比方说,他对划分数的同余性质研究,就完全是这么来的。然而凭着他的记忆力,耐心,计算能力,再综合起他归纳推广的力量,对数学形式的直觉,迅速修正自己假设的能力——这些往往着实令人称奇——使得他,在他自己的领域内,当世无人可敌。

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