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拉马努金,天才之超越

这位泰戈尔的同胞来自印度南端的泰米尔纳德邦,从未接受过正规数学训练的他具有惊人的数学直觉,独立发现了几千个数学公式和命题。最近有专家认为,他临终前发现的一个函数可以被用来解释宇宙黑洞的部分奥秘。令人吃惊的是,当他首次提出这种函数时,人们还不知道黑洞是什么。

有“印度之子”之称的拉马努金(Srinivasa Ramanujan)是数学史上最具传奇色彩的天才之一。他出生于印度的穷乡僻壤,靠自学成才,用他人难以理解的思维方式和研究方法做出了大量神奇的数学发现。

印度数学天才拉马努金。 (南方周末资料图)

天才与贫困

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。小时候他大部分的时间是在祖母家里度过的。从小他就喜欢思考问题,曾问老师在天空闪耀的星座的距离,以及地球赤道的长度。在12岁时开始对数学发生兴趣,曾问高班同学:“什么是数学的最高真理?”当时同学告诉他“毕达哥拉斯定理”(即中国人称“勾股定理”)可以作为代表,这引起了他对几何学的兴趣。差不多在这个时候,他对等差级数和等比级数的性质自己做了研究。他那时的同学后来回忆说:“我们,包括老师,很少可以理解他,并对他‘敬而远之’”。

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。这正好符合拉马努金的胃口,他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。这花去了他大约5年的时间,留下了几百页的数学笔记。他证明了其中的一些方程,而以后他研究的基础却受益于这本书。

拉马努金在贡伯戈纳姆读高中,毕业时各项成绩突出,被校长形容为“用满分也不足以说明他如此出色”。但进入当地著名的贡伯戈纳姆学院后,他把全部精力投入数学研究,导致其他科目不及格;他不仅失去了奖学金,而且被学校开除。1905年,18岁的他为此离家出走3个月。一年后,拉马努金被马德拉斯的帕凯亚帕学院录取,但这个数学成绩优异的学生,还是难以逃脱被开除的命运,他的5门文科课程两次不及格。此后拉马努金开始做家教维持生计,同时从图书馆借来数学书,然后把自己的研究结论写在笔记本里。

根据印度的习俗,他家人在1909年为他安排了婚事,妻子是一个9岁的女孩,在当时的印度这是相当常见的。有了家而且是长子,必须帮助家里解决一些生活费用,他不得不极力寻找工作,后来朋友艾亚尔(S. Aiyar)推荐他去找马德拉斯港务信托处官员拉奥(R. Rao)。拉奥是一个有钱的人,也是一个数学爱好者,他很赏识拉马努金的数学才能。他认为拉马努金只适合搞数学而不适合做其他工作,因此宁愿每个月给他一些钱,让他挂名不上班,在家专心从事数学研究。

拉马努金只好接受这些钱,又继续他的研究工作。每天傍晚时分才在马德拉斯的海边散步和朋友聊天作为休息。有一天一个老朋友遇到他,就对他说:“人们称赞你有数学的天才!”拉马努金听了笑道:“天才?你看看我的臂肘吧!”他的臂肘的皮肤显得又黑又厚。他解释他日夜在石板上计算,用破布来擦掉石板上的字太花时间了,他每几分钟就用肘直接擦石板的字。朋友问他既然要作这么多计算为什么不用纸来写。拉马努金说他连吃饭都成问题,哪里有钱去买纸来算题呢!原来拉马努金觉得依靠别人生活心里很是惭愧,已经有一个月不去拿钱了。

1911年,拉马努金的第一篇论文“关于伯努利数的一些性质”发表在《印度数学会会刊》上,从此他开始了与数学界同行的正式交流。拉马努金在他的第二篇论文里发表了一系列共14条关于圆周率π的计算公式;神奇的是,其中一条公式每计算一项就可以得到8位的十进制精度。

剑桥大学数学教授哈代。 (南方周末资料图)

拉马努金故居。 (南方周末资料图)

巧遇伯乐

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