Ramanujan

能看見無限的人

能看見無限的人

能看見無限的人

1934年,已經67歲的數學大師哈代(G. H. Hardy)面對年輕數學家艾狄胥(Paul Erdős)的提問:「您自認對數學的最大貢獻是什麼?」哈代腦海中浮現的不是任何數學公式或定理,而是一張永難忘懷的面孔,於是他毫不猶豫的回答:「發現拉馬努金!」隨即再補上:「與他的合作是我人生中的一個浪漫的意外。」哈代不禁嘴角上揚,思緒已飄向從前……。

英國數學大師哈代(G. H. Hardy)。圖片來源:Wikipedia

那是1913 年 1月,哈代收到一封來自印度的信,一個作記帳工作的印度青年自稱沒上過大學,但利用閒暇時間自學數學,得出了一些定理,請他過目指教。所附的數學定理洋洋灑灑寫滿九張信紙,多是各種無窮級數的等式,絢麗璀璨令人目眩。

拉馬努金寄給哈代的信,其中一頁。圖片來源:Linda Hall Library

哈代從未見過這樣的數學式,宛如在他熟悉的數學森林裡突然冒出許多新品種的花朵,令人不禁懷疑是人工拼湊的偽造品,例如:

哈代把信擱在一旁,本想置之不理,但愈想愈覺得它們不可能是假的,因為沒有人可以如此憑空想像捏造出這些式子。他約了劍橋大學的同僚李托伍德(J. E. Littlewood)一起檢視這些定理,最後兩人判定這位名不見經傳的拉馬努金根本是位具有卓越創造力的天才數學家。著名哲學家也是數學家的羅素(Bertrand Russell)當時也在劍橋,他給女友的一封信就寫道:「在餐廳裡我發現哈代與李托伍德欣喜若狂,因為他們自認發現了第二個牛頓──一個年薪20磅的印度職員。」

拉馬努金於1887年12月2日出生在當時仍是英國殖民地的印度,11歲就問倒寄宿在他們家的兩名大學生,13歲就自己發現許多三角學定理。16歲時他從圖書館借了一本數學書籍,裡面收集了五千多條數學定理和公式,但沒有詳細證明與說明,拉馬努金埋頭鑽研,第二年就開始自己衍生出新的定理。然而拉馬努金一直沒有跟任何學界接觸,不知道應該要嚴謹地證明他所發現的定理,甚至還自創一些數學符號,難怪他寄給哈代的數學式宛如奇花異草。

事實上,他的洞見宛如天啟,他曾說:

「我曾在睡夢中有過不尋常的經驗。有一片彷彿由流動的血液形成的紅色光幕。我觀察著它,突然,一隻手開始在光幕上寫字,我立刻全神貫注。那隻手寫了一些橢圓積分,它們牢牢地印在我的腦海裡。我醒來後,立刻將它們寫在紙上。」

哈代安排拉馬努金於1914年來到劍橋後,才赫然發現拉馬努金對當代數學的無知,於是他從頭教導拉馬努金如何以正統的方式表述數學,同時盡量不去阻礙他的創意。拉馬努金在1915年間發表了39篇論文,1916年拿到博士學位,1918年入選為英國皇家學會會士,同年十月成為第一位獲選為三一學院院士的印度人。

拉馬努金 (中) 攝於劍橋大學;最右者即是哈代。圖片來源:Wikipedia

表面看起來,拉馬努金在英國的生活似乎一帆風順,但其實他早就身心俱疲。他抵達英國那年就爆發第一次世界大戰,他因宗教信仰吃素,但戰時食物配給有限,以致營養不良。他工作過勞又不適應英國寒冷的天氣,加以思鄉心切卻因戰爭無法回印度,終於在1917年病倒了。在兩年的療養過程中,拉馬努金先被以為是胃潰瘍,後來被診斷為肺結核;期間換過八位醫生、五間療養院。

有一次哈代坐計程車去療養院探望他,不經意提到:「今天搭計程車的車牌號碼是1729,這個數字沒啥意思,希望不是不祥之兆。」拉馬努金答道:「不會啊,這是個很有趣的數字,它是可以用兩種方法表達為兩立方和的數字中最小的(即 1729 = 13 + 123,另外也等於 93 + 103)。」

1919年2月,一次世界大戰結束三個月後,拉馬努金終於可以回印度,但返鄉後健康狀況仍未好轉,最後於隔年四月過世,享年33歲。哈代得知後大受打擊,因為拉馬努金去世前兩個月還以愉悅的語氣寫信給他,報告他新的研究成果。哈代深感悲傷與遺憾的表示對拉馬努金虧欠許多,與他共事的五年當中,拉馬努金一直都是他創意與靈感的泉源。

拉馬努金留下來的筆記本中仍然藏有很多尚待挖掘的寶藏。除了對於純數學本身的貢獻,他的一些定理已廣泛地被應用在各種不同領域,包括統計力學、粒子物理、密碼學、弦論等等。每個知道他的人都不由得設想:如果拉馬努金不是如此英年早逝,他那具有神秘直覺的大腦還會為人類埋下多少超越時代的種子。

參考資料:

  1. Srinivasa Ramanujan – Wikipedia
  2. “The Man Who Loved Only Numbers”, page 82, Paul Hoffman (1998)
  3. Srinivasa Ramanujan – Linda Hall Library
  4. National Mathematics Day: Remembering mathematician Srinivasa Ramanujan & his quotes – Times of India (indiatimes.com)

更多文章

© 2021 張瑞棋