数学天才拉马努金,被称为印度历史上最著名的数学家,他一生当中仅凭借自己的直觉,“创造”了无数的数学公式,至今他是如何发现那些数学公式的,仍然是个谜。他自认为是他的女神娜玛吉利教给他的,与传统数学需要严谨逻辑证明不同,他的数学天马行空,但是最后都被证明是正确的,因此很多人怀疑他是穿越者,是变种人。
或许能证明他伟大成绩的是“英国皇家学会院士”这个头衔,这个头衔有多珍贵呢?我们看获奖名单就知道了,牛顿、爱因斯坦、霍金……拿到这个头衔就意味着,获得科学领域最高荣誉,所以印度人把拉马努金看作民族的骄傲。
正因为他这种非传统数学的套路,因此在数学领域取得了学院派无法取得的成就。在人类数学研究历史上,特别是16世纪以及17世纪,人们也是不注重推理和证明,人们注重公理化与抽象化。但是到了20世纪,《原本》被认为是数学界的圣经,后来无数的科学家包括哥白尼、伽利略、笛卡尔、牛顿等都受到它的影响,因此逻辑推理成为数学的基础。可是拉马努金利用宗教的冥想,突破了无数数学的“牢笼”。
拉马努金自创了一套数学规则,这种方法被称为“拉马努金求和”,如果运用拉马努金求和,把数字从1一直加到正无穷大,那么得出的答案是是-1/12,可能你觉得匪夷所思,毫无用处。事实证明,“拉马努金求和”求和在很多自然科学领域都有应用,比如物理学领域有个超弦理论,就是那个得出我们宇宙有11维空间的理论,其实它就是依靠“拉马努金求和”获得的,而且拉马努金的很多公式在粒子物理、统计力学、计算机科学、密码学理论和空间旅行等不同领域,都起到相当重要的作用,所以他能获得“英国皇家学会院士”这一殊荣,就不足为奇了。
拉马努金小学时候就开始学习英文,1897年,当他年满20岁的时候,他以全地区第一名通过了小学毕业考试,当时考的是英文、泰米尔文、算术和地理。第二年他进入了市立中学,一所全英文教学的学校。拉马努金家里非常穷,所以经常通过出租房屋的方式补贴家用,当拉马努金11岁的时候,家里来了2位房客,他们在附近的政府学院读书,他们发现拉马努金非常喜欢数学,于是把一本《龙氏三角学》的教科书留给了他,这本书本是大学阶段才学习的书籍,拉马努金不到2年的时间,就全部掌握了。
给拉马努金带来重大启发的是英国数学家卡尔,他的《纯粹数学与应用数学基本结果汇编》给了拉马努金很多数学灵感。但是这本书只喜欢罗列公式和结论,从不进行推导和演算,可是拉马努金像猜谜题一样,把里面所有的公式,用自己的方式重新推演了一遍。不过这也给他留下了一个坏毛病,那就是不爱证明。由于缺乏系统的学习,他没有看到别人已经研究出来的结果,而是花费了大量的时间在已经被证明的研究成果之上。
一个职业数学家最宝贵的年龄在18-25岁,很不幸他错过了黄金年龄,1904年,拉马努金才从市立中学毕业进入贡伯戈纳姆的政府学院学习,这所学校被称为南印度的剑桥。数学教授塞舒·耶尔让他在课堂上做自己喜欢做的事情,而且还鼓励他去解答伦敦《数学杂志》上的数学难题。
其实在英国人来印度之前1000多年时间里,印度人就痴迷于数学。印度的种姓制度,让拉马努金有着高贵的地位,即使家里一贫如洗,一位婆罗门教徒也拥有着他人无法比拟的尊贵。如果是高度世俗化的社会,这是很难做到的,因为在世俗社会当中,金钱成为衡量一切的标准。所以拉马努金能够不为财富而去奔波,专心做他的数学研究,也不会因此被他人看不起。
拉马努金一直住在平民窟里,他刚刚结婚的时候,只能让自己的妻子住在娘家,但是拉马努金并不觉得屈辱,他每天从数学当中获得全部的快乐和满足。
1913年1月16日,三一学院的哈代收到了一封信:“尊敬的先生,谨自我介绍如下:我是马德拉斯港务信托处的一个职员……我未能按常规念完大学的正规课程,但我在开辟自己的路……本地的数学家说我的结果是‘惊人的’……如果您认为这些内容是有价值的话,请您发表它们……”
哈代本以为这又是一个推销自己的骗子,但是当他仔细观察这个公式的时候,被里面的内容给惊呆了。当正整数一直相加的时候,最后的答案是-1/12,为什么是一个负数呢,如果按照数学规则,不可能一直加到正无穷。于是哈代花费好几个小时,读了这封信,而且信里全都是陌生的数学符号,这是拉马努金自创的一套数学规则,哈代感觉到,即使是自创的数学,也是一位伟大的天才。
我们知道在数学里,用什么字母代表哪些意思虽然是自由的,但是在某些成熟的分支里,很多数学符号是约定俗成的,比如说在基础数学里,我们会用字母x表示变量,如果是椭圆函数,我会用k来表述模数,而拉马努金则用字母a来表示模数,或者在他的笔记里,y表示变量,这是很多专业数学家从来都不曾用过的,而且即使进入剑桥大学,也从来不和其他数学家来往,更不会读上个月的《伦敦数学会会刊》。直到如今,学者们提到拉马努金的时候,都会要先加上,“照拉马努金用的符号”或“用他的符号讨论拉马努金的心得”。
当拉马努金进入剑桥大学的时候,哈代眼光受到了质疑,哈代以自己资历作为担保,说服其他教授相信这是一位伟大的天才。当其他人以为拉马努金会先选修一些课程的时候,他却说:“我来这里是发表我研究成果的”。后来哈代劝说他,他的成果早晚会发表的,但是需要时间去论证。
哈代为人谦逊,他当时已经是英国数学界的领军人物了,但是他甘愿为拉马努金充当绿叶,他曾经说过,如果按照数学天赋来打分,他给自己打80分,给拉马努金打100分,他甚至认为他最大的数学贡献就是发现了拉马努金。
拉马努金被称之为直觉王子,而哈代被人称为证明使徒,哈代用自己的严谨与规范,去弥补拉马努金证明上的不足,让“野路子”出身的拉马努金能够逐渐适应学术界的评价体系。如果没有哈代,拉马努金的天才很难被发现,或者说很难被容忍。
比如在一次课堂上,拉马努金没有做笔记,被霍华德教授叫到讲台上论证定理,他毫不费力地写出来了,这种不谦逊的行为冒犯了霍华德教授,掐着他的脖子威胁他,让他滚出剑桥。
在剑桥的整整5年,拉马努金都是独立研究数学的,他完全依靠灵感直接跳到结论,认为证明完全没有必要。他就像澳大利亚的袋鼠,以及黑天鹅,完全处在主流进化之外,或者说主流进化外的变种。西方数学里讲究的严整、严谨的步骤证明,在他这里毫无用处。
而且拉马努金还是一位虔诚的宗教徒,他会每天虔诚的在地上打坐,当某一瞬间得到神的启示后,就拿着草稿冲到哈代的房间,告诉他自己又发现了新的增序列。而作为无神论者哈代,则会认真地问他,是如何获得这些灵感的,拉马努金则会告诉他,是自己的女神告诉他的。
拉马努金家里祖传的家神是娜玛吉利女神,她是那罗希摩的配偶,那罗希摩也叫狮神,是毗湿奴的化身之一。拉马努金常对他的朋友说,他的数学天赋是娜玛吉利赐给他的,将数学方程写在他的舌头上,并且在梦中教他数学。在拉马努金成长的岁月里,他的生活完全是印度婆罗门的生活。
他打发结,剃光前额,绝对素食等;经常去寺院,在家里奉行各种节日和礼仪;走遍南印度各处去进香;家里所拜的女神总挂在嘴边,一举一动完全遵照她的旨意。外国文字的数学书,他可以一看就通;他能背诵各种经文,诸如吠陀经、奥义书和其他印度教经文;他偏爱替人圆梦,对玄奥的异象很有兴趣,喜爱神秘。
而哈代是一位非常彻底的无神论者,他不相信拉马努金的神。但是如果从生理学角度来看,盘膝打坐冥想,有利于头脑放空,摒弃杂念,能够全神贯注思考数学的问题,这些都是有利于数学推理的,这或许就是哈代所无法理解的女神。
虽然哈代无法相信东方的神,但是不影响他对拉马努金的信任。拉马努金患上了肺结核,他让同学不要告诉哈代。在病情加重的深夜,他去战地医院的时候,进入一个满目疮痍的病区,身心都被击垮了。医生告诉拉马努金得了绝症,时日不长,他跳轨自杀未遂。哈代得知他的病情后,十分痛心,前往照顾,鼎力相助,两人开始了幽默的玩笑对话,比如哈代说如果拉马努金自杀成功,那么转世可能是一堆鸽子屎。
拉马努金离开英国的时候,哈代非常伤心,当拉马努金去世的消息传来的时候,哈代痛哭不已,在哈代致辞当中,他认为自己亏欠拉马努金太多。后来他在提名皇家学会会员的大会上,认为拉马努金是原创性的数学思想,对历史影响无疑是深远的。
拉马努金的一生具有传奇性、重要性和启发性。传奇是因为他异乎常人的直觉,他一生发现了3千多个奇妙的公式,却从不给出证明,声称是神托梦告诉他这些公式的,而后世的数学家证明了这些公式基本都是对的。这也确立了拉马努金在数学史上的地位,他被称为印度一千年来最伟大的数学家。
皇家学会是世界上成立最早、影响最为深远的科学社团,在科学建制化进程中扮演着重要角色,被视为是世界科学界的一面旗帜。拉马努金被吸纳为英国皇家学会会员,标志着世界科学研究体系对拉马努金的认同和接受。这一身份成为连接其印度和世界学术身份的桥梁。