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一千年来印度最伟大的数学家---拉马努金发布日期:2019-02-24 浏览次数:6017


 1920年4月26日,印度数学奇才斯里尼瓦瑟·拉马努金(Srinivasa Ramanujan)去世,享年33岁。英国剑桥大学的大数学家哈代 (G·H·Hardy,中国数学家华罗庚的老师) 听到这一消息时失声痛哭。他在三一学院追悼会上说:“拉马努金的去世,是我生命中最不可承受之痛”。

  (哥德符莱 • 哈罗德 • 哈代(Godfray Harold Hardy,1877-1947),是现代解析数论的开拓者,英国牛津大学、剑桥大学教授。在丢番图逼近、堆垒数论、黎曼ξ函数、三角级数、不等式、级数与积分等领域作出了很大贡献,同时是回归数现象发现者)


   2016年4月,美国著名投资人尤里·米尔纳 (Yuri Milner) 在自己家中举行了一场小规模的晚宴,到场嘉宾包括Google CEO皮查伊 (Sundar Pichai) 、创始人布林 (Sergey Brin)、Facebook CEO扎克伯格 (Mark Elliot Zuckerberg) 及其他数十位硅谷领袖。

   米尔纳放映了一部导演马修·布朗最新拍摄的传记体电影——《知无涯者》。
   影片讲述的,正是印度传奇数学家拉马努金的一生。宴会结束后,扎克伯格等人是红着眼眶走出来的。他们当即宣布将联手成立一项新基金,以纪念拉马努金。



拉马努金:

  亚洲第一个英国皇家学会外籍院士,印度第一个剑桥大学三一学院院士。

  如果说《美丽心灵》中的纳什是百年一出的天才的话,那么拉马努金是千年才出一个的数学天才。

   他是二十世纪最传奇的数学家之一,独立发现了近3900个数学公式和命题,虽然他几乎没受过正规的高等数学教育,却能凭直觉写出不平凡的定理和公式,且往往被证明是对的,他留给世人的笔记引发了后来的大量研究。

 

  哈代认为,拉马努金是比希尔伯特(数学界的无冕之王)天分还高的数学家。按照天分打分的话,他给希尔伯特80,拉马努金100,自己25。

       哈代            希尔伯特            拉马努金

    

  1887年12月22日,拉马努金出生于印度泰米尔纳德邦,埃罗德县的一个没落的婆罗门家庭,父亲是一家布店的小职员,每月只有20卢比的工资,一家7口人就靠这点微薄的收入维持生活。


他15岁时,朋友借给他英国数学家卡尔(G. Carr)写的《纯粹数学与应用数学概要》一书,该书收录了代数、微积分、三角学和解析几何的五千多个方程,但书中没有给出详细的证明,正是这本书激发了拉马努金对于数学的狂热。
   他没有简单地根据已有的证明方法进行推导,而是把每一个方程式当成一个研究题,尝试对其进行独特的证明而且还对其中一些进行推广,他做的工作,相当于在看到一座大厦之后,靠自己的力量重新再建一座一样的,但是方法却和原来是不同的,演算这一本书上的习题,他花了整整5年时间,留下了几百页的数学笔记。


   一心扑在数学上的拉马努金面临着生活的困境,没有收入的他,甚至连演算纸都买不起,只好在寺庙的地砖上用粉笔计算和推演,因为长期用手肘直接擦地砖上的字,肘部长出了又黑又厚的茧,他却浑然不知。

   数学笔记写了厚厚的一本,拉马努金为自己写出的公式和命题激动万分,然而5年的艰苦时光换来的智慧成果却在找工作时一文不值,他因为偏科没有获得大学学位,甚至没有数学的专业背景,所有的工作职位都拒绝了他这个无学位、非专业的“闲杂人等”,他住在贫民窟里,晚上席地而卧,拮据到只能让新婚的老婆一直住在娘家 

 拉马努金生活在一个闭塞的小镇,除了他以外,没人能理解他的数学公式和命题。在众人眼里,他是一个爱数学多于爱人,却穷到吃不上饭的疯子。

   对数学的信仰和狂热驱使着拉马努金,他无法停止思考和推演那些复杂的公式。他说:数学就是一切。数学笔记上那些密密麻麻的数学符号。就是伟大的绘画,只不过它们是由看不见的颜色画成。

 Srinivasa Ramanujan 1914年的论文

 他一直过着极其贫困的生活,直到他遇到人生第一个贵人——艾亚尔(S.Aiyar),艾亚尔为拉马努金介绍了一份在马德拉斯港务信托处做会计的工作,信托处官员拉奥(R. Rao)很赏识拉马努金的数学才能,甚至宁愿每个月给拉马努金一些钱,让他挂名不上班,在家专心从事数学研究。他鼓励拉马努金:一定要让别人发现你的数学天才。我们印度人虽然在武力上被英国战胜了,但是我们的天才也可以和他们的一样强。

 

   即使艾亚尔和拉奥能够感觉到拉马努金的天才,可是要在当时的印度,找一个能看懂拉马努金研究成果的人,实在太难了,他们开始鼓励拉马努金把研究成果寄给英国的数学家。

  第一个是UCL的M.J.M.希尔,拉马努金希望他能收自己做学生,然而漫长的期盼之后收到的却是一封拒信:“你的数学品味不错,也有些能力,但缺乏必要的教育背景和学术训练”因为无学位、非专业,拉马努金再次吃了闭门羹。

 

  他没有放弃,又写信给剑桥的两位数学教授,并附上自己的手稿,答案依然是否定的,信被原封不动地退了回来,教授们没有选择相信一个印度小镇小职员的狂言与梦想。直到,拉马努金人生中最重要的伯乐——哈代的出现。

   哈代慧眼识金,立马向拉马努金发出了去剑桥大学学习的邀请。在20世纪初种姓制度森严的印度,一个婆罗门是不被允许出国的,一旦他出国的话,别人会拒绝和他的家人说话,拒绝和他的子女通亲。去英国,对拉马努金来说,是一个赌上一切的选择,拉马努金看着大海上的船只,跪着请求母亲和妻子的谅解,他必须找到能理解他数学研究的那些人,他必须去英国。

 

   1914年,拉马努金终于来到了梦寐以求的剑桥大学。初到剑桥的拉马努金,因为所得公式的推导全无步骤而饱受争议,被传统派的数学家排斥,甚至被叫做“来自印度的骗子”。他原本以为能够迅速发表的论文根本无法发表,却被安排学习基础的数学证明课程,在梦想之地的尴尬境况让拉马努金感到万分痛苦,他和哈代大吵一架,几近闹掰。

 

   哈代坚信拉马努金的天才,但他也坚信只有将那些公式证明出来,拉马努金才有可能被学术界认可,一直自学的拉马努金开始艰难地重新学习证明。哈代一步步指引他写出现代学术意义上严谨的证明,昼夜不停地演算,英国冬季的湿冷环境,因宗教因素坚持素食的拉马努金,身体很快弱下去,整个冬天不停的咳嗽,他的咳嗽很快变成了肺结核。

 

  即使在医院,拉马努金依然不停地推演和计算,在生病期间证明了整数分拆,在5年里,他们共同发表了28篇重要的论文。哈代克服了学术委员会的种种刁难,想尽办法为印度数学家拉马努金争取院士的荣誉,他知道这对独在异乡的拉马努金和他远在印度的亲人的重要意义。

Srinivasa Ramanujan 在剑桥

1917年,拉马努金患上当时难以治愈的肺结核,1919年,他终于回到故乡,然而病情不断加重,仅一年后,他病逝于马德拉斯,年仅32岁。他离世的消息让整个数学界心碎。 

  拉马努金短暂的一生留下了一份令人着魔的、深奥的公式和命题,足足有3900多个,这些公式后来神秘地出现在数学的分支数学物理、代数几何等,一直到1997年,才总算是完成了其中的一部分,并整理成5大卷出版。

  哈代是无神论者,可是他却看着拉马努金凭借数学直觉准确预言,用方程和命题描述出一个个极其复杂的数学规律。他说:“我们学习数学,拉马努金则发现并创造了数学”。
  原本被几代数学家认为是自然不可解之谜的整数分拆,拉马努金却写出了方程,震惊了整个数学界。他在椭圆函数、超几何函数、发散级数等领域也有不少成果,他生命中的最后一项成果——模仿θ函数,有力地推动了用孤立波理论,来研究癌细胞的恶化和扩散以及海啸的运动。
   有一次
,哈代前往医院探望拉马努金。哈代说:“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。”拉马努金答道:“不,那是个有趣得很的数,可以用两个立方之和来表达,而且在两种表达方式的数之中,1729是最小的。”(即1729 = 1³+12³= 9³+10³,后来这类数称为:的士数。)

 

  印度人在纪念拉马努金时,把他和圣雄甘地(M. Gandhi)、诗人泰戈尔(R. Tagore)等人一道称作“印度之子”。千禧年时,《时代》周刊选出了100位20世纪最具影响力的人物,唯一入选的哲学家便是维特根斯坦,而拉马努金则被称赞为一千年来,印度最伟大的数学家。

  拉马努金曾说:“如果一个公式不能代表神的旨意,那么对他来说就分文不值”。像拉马努金这样的天才,也许正是上帝送给人类的礼物。
  生命有数,知识无涯,真理永恒!