我一生中对数学最大的贡献,不是我的研究成果,而是发现了拉马努金。——英国数学家 哈代 1887年12月22日,一个健康的男婴在印度泰米尔纳德邦的埃罗德呱呱坠地,父母为他取名为斯里尼瓦瑟·拉马努金(Srinivasa Ramanujan),此时谁也不曾想到,这个孩子会在不久的将来,震撼这个世界。 由于家庭贫苦,拉马努金直到10岁那年,才进入学校读书,并第一次接触到数学这门学科,很快,拉马努金就深深爱上了数学,并展现出过人的天赋,短短1年,拉马努金就把家里房客们的数学书都看完了(房客是大学生),13岁那年,拉马努金已经熟练掌握了高等三角形的全部知识。 凭借着惊人的数学天赋,拉马努金几乎包揽了学校所有数学方面的奖项,完成学业的同时,他甚至还抽空帮校长整理了全校学生的分班、老师如何排课等等工作。 然“成也萧何败也萧何”,拉马努金虽然在数学方面有着极高的天赋,但其他学科却是一塌糊涂,甚至及格都难,以至于后来他连续2次都没有考上大学,直到1906年,才勉勉强强考入一所不怎么样的大学,但拉马努金倒是不在乎,他一心只想继续钻研数学。 连连挂科,导致学校对他进行了劝退,21岁的他被迫辍学。本就贫苦的家庭,为了供他读书,付出了多少汗水?可拉马努金却是这副模样,父亲对他十分失望,并逼着他回到现实,看着头发开始变白的父亲,拉马努金也十分伤心,他缓缓放下了手中写满公式的笔记本。 为了缓解父母的压力,拉马努金到处找工作,可每一次,他都忍不住偷偷拿出笔记本“写写画画”,到最后都以丢掉工作为结局。所幸,老天爷开眼,一个名叫拉奥的英国人的出现,改变了拉马努金的人生。 此人非常欣赏拉马努金对数学的态度,也很欣赏他的天赋,于是他给拉马努金安排了一份闲职,每个月都给他开全额工资,并允许他自由研究数学。1911年,拉马努金顺利发表了一篇论文,引起不小的轰动;1913年,他又把自己研究出的一些公式和定理寄给了剑桥大学的学者哈代(数学家,也是华罗庚的老师),对方看到后,惊为天人,认为拉马努金就是个天才! 哈代立刻联系拉马努金,并邀请他前往剑桥一起探讨这些公式,在此后的日子里,哈代对拉马努金十分照顾,全心全意培养他,哈代可以说是拉马努金的伯乐。 短短5年里,他们共同发表了28篇重要论文,年轻的拉马努金,震撼整个数学界,在他31岁那年,更是当选为英国皇家学会的外籍会员(亚洲第一人)以及剑桥大学三一学院的院士(印度第一人),他的人生,逐渐走向光明的未来。 然而一战的爆发,却打破了拉马努金的生活,他十分担心家人,却因战乱无法回国,这让他郁郁寡欢;与此同时,拉马努金还是虔诚的婆罗门教徒,绝对奉行素食主义,在英国这段时期,他基本是自己做饭吃,但每次他研究入了迷,就忘了吃饭,导致身体十分虚弱。 在身体和心理的双重折磨下,拉马努金病倒了,并变得愈发抑郁起来,他甚至试图卧轨自杀。1919年4月,他终于回到了家里,可他的身体已经垮了,次年4月,拉马努金于家中病逝,年仅33岁。 在这短暂的生命里,数学天才拉马努金留下了3900多个公式,密密麻麻写满了他的笔记本,但让人感到奇怪的是,拉马努金的公式,没有推导过程,全部只有结果,就连拥有一定数学基础的人,都很难参透这些公式。由于所得公式的推导全无步骤,拉马努金饱受争议,遭到了许多传统派数学家的排斥,还大骂他就是个“骗子”。 然而拉马努金死后,数学家德利涅,靠着多年努力,终于证明了拉马努金的其中一个猜想,就获得了菲尔兹奖(数学领域中的最高奖项),震惊世人。于是越来越多人开始研究拉马努金的公式和理论,随着理论一个个被证实,人们的吃惊程度越高。 甚至有专家认为,拉马努金的模仿θ函数,很可能被用来解释宇宙黑洞的部分奥秘,
在印度人的心目当中,有三人获得了“印度之子”的称号,他们分别是著名诗人泰戈尔、“印度圣雄”甘地、以及数学家斯里尼瓦瑟·拉马努金。比起前面两个如雷贯耳的人物,拉马努金这个名字,难免让人感到陌生,实际上,他是印度历史上最为著名的天才数学家,不妨来看看他的故事。 1913年,英国剑桥大学数学系教授哈代(G. Hardy)收到了一封来自印度的信件,信的开头是这样的:“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……” 这段话让哈代颇有些感觉好笑,实际上,他教出来的很多学生,也是自信满满的将自己的公式得意的呈现给教授看,认为发明了什么了不得的大道理,然而仔细研究,却完全站不住脚。 在这封信的后面,哈代果然发现了一大堆密密麻麻的公式和计算,看来研究者颇下了一番苦心,本着职业精神,哈代教授还是决定验证一二,然而结果很快让他大吃一惊,这些公式以及命题,很多没有写出证明过程,然而运算的结果却是完全吻合,有一些公式,甚至连哈代也不了解,他只能去找自己的同事,另外一个颇有名气的英国数学家李特尔伍德(J. Littlewood),两人对这个名字自称为拉马努金的印度人写下的公式进行仔细的演算,惊讶的发现,结果完全正确。 如果拉马努金真按照信件上所说,没有接受过教育,那么他可以说是难得一见的数学天才。随后教授们更加详细的了解了拉马努金的人生。 1887年,拉马努金出生在了印度泰米尔纳德邦一个没落的婆罗门家族,全家7口人只能靠父亲每个月20卢比的工资生活,拉马努金大部分时间在祖母家中度过,他从小便表现出了超出常人的思考能力,并且对数学产生了浓厚的兴趣。 在15岁的时候,朋友借给了他英国数学家卡尔(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,却没有写出详细的证明,这让拉马努金获如至宝,立刻开始了详细的演算,进行自己独特的证明,这花去了他五年的时间,留下了数百页数学笔记。 然而当拉马努金凭借特意的数学天赋进入马德拉斯的帕凯亚帕学院就读的时候,却被校方开除,原来他的5门文科课程两次不及格,这种颇为不合理的计学分方式让拉马鲁斯深感无奈却又无可奈何。 在此之后,拉玛努金只能做家教维持生计,同时从图书馆借来数学书进行自己的研究,常年以来,微薄的工资让拉玛努金不敢做其他任何的奢想,他舍不得买纸张,便在石板上进行计算,用手肘和破布擦掉石板上的字,这也导致拉马努金的手上,结下了厚厚的茧。拉马努金在十多年的生活中,写下了3000多个计算公式,他从来不证明,然而他人进行计算的时候,却往往发现拉马努金的计算无误,因为和外界生活封闭,拉马努金始终找不到证明自己的机会,最终在1913年,一位懂数学的朋友介绍下,拉马努金总算鼓起勇气写一封信给英国剑桥大学的哈代教授。 哈代意识到,拉马努金是一个难得的奇才,在他举荐之下,很快拉马努金进入到剑桥大学进行就读,他设立的数学命题,在日后很多得到了验证,比利时数学家德利涅(V. Deligne)于1973年证明了拉马努金1916年提出的一个猜想,并因此获得了1978年的菲尔兹奖。人们更加惊讶,拉马努金如何在从来不证明的情况下发现公式的? 而拉马努金最为著名的计算,则意外的揭开了黑洞的奥秘,他相信,存在一个奇点,当靠近这些点时,函数值趋向无穷大。如函数f(x)=1/x,它有一个奇点x=0。随着x无限接近0,函数值f(x)渐增至无穷大。拉马努金相信,对于每一个这样的函数,存在一个模θ函数使得它们不仅奇点相同,奇点的函数值也以几乎同样的速率趋近于无穷。而拉马努金的这个模型,恰好完美符合对于黑洞的演算,黑洞的中心其实就是一个奇点,在奇点上,时空曲率和物质密度都趋于无穷大,拉马努金也为黑洞的研究做出了巨大的贡献。 让人感到遗憾的是,这样一位天才数学家,在32岁,就因为肺结核离开了人世,当然世界数学界却永远记住了他的名字,以及为人类做出的贡献,他也成为了励志的典范。
但凡能被人们视为天才的人,往往都有着十分杰出的特异能力。正如来自于印度的数学天才拉马努金,他在数学方面的成就至今让人十分惊叹。因为从他留下的笔记中,虽然有3000多个公式,但是他并不知道如何将这些公式证明,甚至根本就不知道这些公式到底是从哪里来的。这位天才唯一留给世人的解释就是他笔记中的那些公式是他梦中得来的,而他的梦跟印度女神娜玛吉利有关。
尽管拉马努金的解释让人觉得十分荒唐可笑,但是,一些研究者对他笔记本中的公式进行证明之后,发现这些公式都是正确的。最关键的是,人们发现他竟然还是黑洞数学的开创者,因为在他的这些公式中,有一些公式被物理学家引用到黑洞的研究领域,并且在这些研究中起到重要的作用。
 ▲拉马努金
痴迷数学的少年
拉马努金出生于1887年12月22日,他的家乡是在印度南部的一个地区,他是镇上一户信奉婆罗门教家庭的长子。其父亲一直从事着零售商会计的工作,而他的母亲为了照顾孩子一直没有工作。因为只有父亲一个人有经济收入来源,所以一家人的生活过得十分拮据,而且他还有两个弟弟,每个月20鲁布的微薄收入根本无法让一家5口人的生活富裕起来。
虽然出生在这样的一户贫困人家,但拉马努金却非常聪明,他5岁的时候就进入学校学习,只用了两年时间就直接跳到了中学。在他10岁的时候,他的学习成绩更是十分突出,他成为整个地区排名第一的优秀学生。
进入少年时代,拉马努金对数学产生了极大的兴趣,他不仅仅不断地学习数学知识,同时他还曾独自计算出了地球赤道的长度,而他计算的这个数据,经过科学研究者证实,与实际的地球赤道数据相差无几。
 ▲学习中的拉马努金
到了12岁时,拉马努金从自己借来的三角学一书中,不仅推导出了正弦余弦的展开公式,而且很快学习完了整本内容。而他15岁的时候又从图书馆借来的《纯粹数学基本结果纲要》,对其中6000多条数学公式产生了极大的兴趣,他不仅仅用自己的方式将这些公式重新证明,而且还将这些公式进行了大范围的推广。
不过,在他对数学学习进行研究的时候,他从来就不喜欢去证明,也正是从这个时候开始,他在学习数学和研究数学方面与其他人完全不同。事实上在小学阶段,他就使用过一些代数方法去分析几何问题。
因为在学业方面有非常突出的表现,在其16岁时,他就进入了马德拉斯大学,凭借着优秀的学习成绩获得了这所学校的奖学金。只是他过于热爱数学而忽视了其他学科,最终不得不选择退学。尽管事后他又考入了帕采雅把学园,但是却因为生病的原因,最终又选择了退学。
 ▲雨中学习的拉马努金
数学才华得到赏识
在退学之后,为了可以继续生存下去,这个痴迷于数学的少年开始自学数学。而且他经常利用印度教的冥想方式,不断地从数学领域中洞察出奥秘,他时常静坐到深夜,不断思考着各种各样的数学问题。
因为宗教信仰的习惯,他的冥想思考得到了淋漓尽致的发挥。事实上他在数学方面的成就也跟当时的社会环境有直接的关系,因为他们一直都在奉行种姓制度,无论是高贵的上流人士,还是身无分文的穷苦人士,在整个社会中没有人看不起谁。这种社会风气其实对于学术研究是非常有利的,因为这些学术研究者不必为了尊严而去努力创造财富,这让他们可以更加专心地投入到研究领域中。
拉马努金全心全意地投入到数学的思考之中,并且不断地去发现数学领域中的奥秘,在他23岁的时候,他凭借着一篇数学论文,其论文中十分详尽地讲述了一些数学知识,论文发表后他的数学才华才被认可。
后来,他前往港务局工作,在这份工作中他得到了一份可以让自己维持生计的收入。不过在工作中他时常利用捡来的包装纸进行数学的演算。因为他在数学方面的表现得到了上司的重视,而这位上司也是一个特别热衷于数学的人,随后便给他了一份额外的生活补贴。
 ▲思考问题时的拉马努金
数学天才的诞生
在朋友的不断鼓励下,拉马努金和英国著名的数学家哈代取得联系,哈代在阅读了对方的来信之后,被信中的公式深深吸引,虽然这些公式看似是非常简单的,但是却是无穷尽的。哈代在认真阅读了这封信后,最终认定他是一名数学天才。并且将他送入剑桥大学继续深造,也开始了他们5年多的非凡合作之路。
哈代一次又一次地帮助拉马努金,让他在数学领域中越走越远。如果没有了哈代这种严谨与规范的导师不断弥补,拉马努金只能凭直觉来进行公示验证,哈代帮助他以更加严谨的方式成为顶级数学家。
 ▲拉马努金在众人面前验证公式
总结
在哈代的不断帮助下,拉马努金先后在英国等多个不同的国家发表了20多篇论文,还有17篇标注内容包含的领域也是十分全面的,也正是因为如此,他30岁的时候就成为英国皇家学会会员。然而这样的一名天才在33岁时却英年早逝。
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