做诗人还是做一个数学家?

作者: 王佩 | 来源:发表于2017-07-02 23:58 被阅读2017次

    如果你的孩子哭着喊着要做一个诗人,怎么办?答案是:别拦着,让他去。如果他有才华,迟早会找到自己的职业呼召(calling),而对于诗的爱,会默默藏在心里,滋养这个职业。

    今天要说的这个美籍韩裔青年June Huh,就是一个典型的例子。

    June Huh

    June Huh目前是普林斯顿高级研究院的数学系的长期研究员,他被认为是四年一届的数学界最高荣誉菲尔茨奖(Fields)的希望之星。

    June在加州出生,但是2岁时就随父母回到韩国。他的数学成绩并不好,一直梦想做一个诗人,他写了一些诗歌和中篇小说,但是都没有发表。2002年,他考上了首尔国立大学,知道写诗无法养活自己,他决定做一名科技记者,于是选修了天文学和物理学。

    在大学的最后一年,菲尔茨奖(Fields)的获得者、日本数学家广中平佑到首尔大学讲学,June想去采访他,顺便赚点稿费。听了广中关于奇点数学的演讲后,他似懂非懂,但是产生了浓厚的兴趣,就报了广中的数学课。这门课没几个人能听懂,June也听不太懂,但是坚持了下来。每天还跟老师拉近乎,一起吃午饭。

    当老师谈起数学理论的时候,他“假装”知道,并且与之谈笑风生。广中就把自己的平生所学,都传给了他。

    所谓奇点,就是微积分遇到的难题,但是通过加入新参数,可以将其化解成一个一般的微积分问题。

    June属于偶然成才。广中平佑还饰有点私心的。他已经快80岁了,还有一个关于奇点点重大数学猜想没有证实,希望能找到衣钵传人,替自己完成一生的志愿。

    在他推荐下,June同学进入了伊利诺伊大学读数学。

    谁也没想到,这一去让他最终证明了数学皇冠上的一颗宝石:罗塔猜测 (Rota conjecture.)。

    我们先来看一个普通的三角形。

    一个三角形

    很简单,有顶点,有边,这个谁都能看懂,是吧?

    这个数学猜想,可以理解为给多边形的每个点涂上颜色,但是同一条边上的两个点,必须是不同的颜色。

    给三角形顶点涂色

    换句话说,可以这么描述。

    1. 一共有q种色彩,需要涂到多边形的顶点。
    2. 同一条边上的两个顶点,必须涂上不同的颜色。

    问题是: 那么一共有多少种色彩组合。

    这是一个中学生也能回答的问题。

    1. 对于顶点,一共有q种颜色可选,因为它是第一个点,你爱涂什么颜色,就涂什么颜色。
    2. 对于底边一侧的顶点,则只有q-1种选择了,理由很简单:它不能跟顶点同色,所以选择上就比q少了1项。
    3. 对于剩下的一个顶点来说,只有q-2个选择了,因为它不能与另外的点同色。

    这样所有的颜色排列,一共有:

    q x (q – 1) x (q – 2) = q3 – 3q2 + 2q.

    这么多种。

    这个等式叫做 chromatic polynomial(着色多项式)。它有很多有趣的特点。

    取这个多项式的系数:1, –3 和 2

    取其绝对值,就是: 1, 3, 2

    它们有两个特点。

    1. 是单峰(unimodal),也就是说,只有一个顶点(在这里是3),在顶点之前,数值都是上升的(在这里是1),过了顶点都是下降的(在这里是2)。
    2. 是对数凹(log-concave)。意思是,相邻的三个数,前后两者的乘积(在这里是1x5=5)小于中间这个数的平方(3^2=9)。我们对比以下,如果是数列(2,3,5)则不是对数凹,因为(2x5=10 大于中间数的平方 3^2=9)。

    你可以想象一个有无数条边的图形,有很多的顶点,很多的边,以不同方式相连。

    每个图形都有一个不同的着色多项式。

    在这么个图形中,数学家猜想,这些着色多项式的系数,都符合上面说过的两个特性:

    1. 单峰。
    2. 对数凹。

    这叫做Read’s conjecture.(里德猜测)

    June证明了这个猜测。他用的是奇点理论,之前从未有过数学家从这个角度去思考里德猜测。

    之后他才知道,原来里德猜测只是罗塔猜测的一个特例。

    罗塔猜测更抽象。

    June的贡献,就是跟同伴一起,证明了罗塔猜测,并把结果公布在互联网上。

    June取得这样的成就,固然与自己的天分有关,也与他的恩师广中平佑深厚的人文修养和他自己的诗文训练,有很大的关系。

    广中平佑曾在台湾大学发表过一篇《数学中的创造性》的演讲。

    他认为数学的思考方式在未来很重要,要想加强数学思维,必须学会理解隐晦 (ambiguity)。

    人生也罢,大自然也罢,处处存在隐晦。

    广中平佑把隐晦分成了六种:一、杂音 二、不详 三、繁杂 四、不可测 五、冲突 六、抱卵 七、方便

    每一项都比较有趣,发人深省。

    杂音,就是能够提出通讯中的噪音和误差。

    不详则是学习处理资料不全,或假设不足的问题,比如估算出一个水塘的容积。

    繁杂是用分形理论,对付复杂性。

    不可测就是承认上帝掷骰子。

    冲突很有意思,就是要找到分歧点。

    分歧点类似高速公路上的下匝道,错过之后,就不能倒车了。

    抱卵是句日语词,指的是思维孕育的过程。他进一步解释:

    我现在还不太能描述这个孕育过程,不过,似乎有这样一种说法,在一个人坚定信念形成之前,都会有一段完全茫然困顿或是心不在焉的阶段。 好像传说中一些宗教里受苦受难的先知,都有过一段全然困惑无知的状态。 打个比喻,好像洗相片,一定要在暗房里才洗的出好照片。 人们往往在一段空白无知的时期之后,而不是在刻意思索又思索之后,忽然间,豁然开朗,真相大白,复杂的东西条理分明的整个呈现眼前。 就好像前面引述的莫札特的话那样,这是一种很难了解的过程,可能和人类思考活动的不逻辑性有关,似乎人类的思考过程不是合乎逻辑的一步一步推向结论,而是有时候需要先观看全体,而在逐渐擦掉你不想要的部分,最后留下来的刚好是假设与结论间的明确关系。 似乎一定要有这么一个心不在焉的、一片空白的无知状态,才会弄清楚一些东西。 如果你有这种心不在焉的经验,也许你会有成为科学家的可能。

    最后,方便是指,就是不能为了分类的方便,无视事物的复杂性。

    June深受恩师影响,才从接受隐晦开始,找出了一条光明的正途,沿着一条几乎没有人攀登的录像,爬上了数学的高峰。

    广中与June

    2018年Fields奖,可能会颁发给June,如果没有,2022年,他也是这个奖的有力争夺者。Fields奖四年颁发一次,与男足世界杯同年。

    我们期待神奇小子,June再创神奇吧。

    这件事对于我们的启迪:

    1. 创新就是旧加新,A加B
    2. 听不懂没关系,基础不够也没关系,只要消化能听懂的部分,后面的可以慢慢地补,会都豁然开朗。
    3. 数学和诗歌都需要天分,但是两者并不是互相矛盾不可融通的。
    4. 一个优秀的数学家,也是能够横跨文理二科的。广中平佑酷爱俳句,有一次用日本俳句诗人小林一茶(Kobayashi Issa)为笔名投稿。其结果是,在复变函数论中多了一个一茶定理(Issa's Theorem)。

    顺便说一句,小林一茶的俳句充满烟火气,他写过“大雪后,小便洞真直”,以及“拔萝卜的农夫,挥着萝卜指路。”

    所以,本文标题的答案已经显明了。做诗人,做数学家,都需要创造性的头脑,而两者很可能是同一种东西。

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      网友评论

      • ASKA东海:理解隐晦,棒
      • 饕餮思文:读完您的文章,我想起我高中老师的一句话:数学思维,将会伴随你的一生。 有老师如此甚幸。 又遇老师如此,甚幸。
      • 小玩具妈妈:崇拜数学大师,仰望诗人。我总觉得诗人和我们不是一个星球的。:joy:
      • 暗渡undo:非常喜欢!隐晦这一节充满了极致的美感。我还管这种现象叫”声东击西“,因为每次总结时都会发现,很多做成的事都不是刻意为之的,多半都是无心插柳柳成荫。但是也会觉得在这些表象之下,肯定存在着错综复杂的必然联系。对凹数的第2条:”前后两者的乘积(在这里是1x5=5)“,里面的5是不是应该是3啊?
      • Angel李子汐:有趣,我数学不好,但是,我可以写诗😜😄😄
      • def385d78c56:看到2022年,提醒了自己的梦想,会心一笑
      • 7afafb9fc6a0:读罗塔猜测那一段有点晕,老师太厉害,能文能武!
      • 公众号月读时分:我是一个疯子,我写的诗很幼稚。比如下面这首。
        暗渡undo:读完感觉更接近…快板(?)那类体裁吧,很可爱~ 把这么长的内容发评论区,是要做什么呀?跟他这文章讲的关系不是很大
        你夏凡干嘛啊: @残页伤 天才在左,疯子在右
        公众号月读时分:童趣

        小弟弟吃西瓜

        吃完西瓜把尿撒

        刚好撒在小树下


        小树下

        一窝蚂蚁在搬家

        队伍整齐运馍花


        哗啦啦

        哗啦啦

        天怎么突然下雨了

        吓的蚂蚁丢馍花


        不好了

        不好了

        雨水太大快回家

        全部掉头赶紧爬

        慢了就要冲跑了


        小弟弟乐的笑哈哈

        捡起瓜皮把泥刮

        左刮刮

        右刮刮

        累的满嘴流哈喇


        蚂蚁队长洞外爬

        侦探敌情有方法

        大雨停了出来吧

        发现一块大西瓜


        小弟弟还在活泥巴

        左刮刮

        右刮刮

        一群蚂蚁来吃瓜


        咱们今天全放假

        明天路干再搬家

        咔咔咔

        咔咔咔

        红红的瓜瓤真甜啊


        大队的蚂蚁往外爬

        争先恐后抢西瓜

        队长开始发话了

        慢点慢点别打架

        谁打架让它滚回家


        咔咔咔

        咔咔咔

        西瓜皮上黑压压

        小弟弟慌忙丢了它

        蹲在一旁不敢拿


        可他还想刮泥巴

        这可让他咋办呀

        小弟弟急的抓脑瓜

        左抓抓

        右抓抓

        蚂蚁就算不走了


        小弟弟

        有灵机

        伸手掏出小鸡鸡

        滋向瓜皮笑嘻嘻

        让你啃我西瓜皮


        蚂蚁大军全被击

        你漂我浮无处去

        哎吆吆

        哎吆吆

        大雨来的真出奇

        太阳还在天上哩



      • 公众号月读时分:广中平佑还饰有点私心


        大师也会有犯错误的时候哦!

        错别字记得改了😇
      • f21c8581fd69:完全看不懂,直接拉到下面来评论了。
      • 金戈铁马读简书:众所周知诗人富于想象力,殊不知数学家的想象力更出色。有人说过一句耐人寻味的话:“阿基米德比荷马更有想象力!”
      • 吴偶:我没有创造性头脑,鉴定完毕。
      • 立黄昏:☕️
      • 解体良:有点意思,但不懂。
      • dodo_lihao:很有感觉
        王佩:多谢你第一时间评论

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