如果一个文盲在梦里学会了数学,你会不会觉得他疯了?但在现实生活中,真的有人做到。这个叫拉玛鲁金的印度男人,高中被校长开除后,却在笔记本上手写了近四千条公式,其中一大半连当时剑桥的数学泰斗都看不懂。 更离谱的是,这些公式是他做梦梦见的。而整整一百年后,科学家们颤抖的发现,他随手写下的几个式子,竟然完美匹配了黑洞的伤和辐射模型, 直接为现代天体物理奠基。今天就让我带你体验拉玛努金,看看这个被数学选中的通灵者,如何用梦境改写了整个科学的未来。一八八七年,你出生在印度一个没落普罗本家庭,从记事起, 你就对数字有着一种莫名的亲近感,就像是刻在骨子里的本能。十五岁时,一本收入五千多个无证明公式的纯粹数学与应用数学基本结果汇编,让你彻底痴迷。整整五年, 你靠着自学吃透了这本书里的每一个公式,还写下了几百页的演算笔记。那些别人看来晦涩难懂的数字,在你眼里就像是一个个鲜活的生命。也是在这段时间,梦境开始闯入你的生活。你常常在深夜被同一个梦境惊醒, 一位身着传统婆罗门服饰的女神指引着你,她的手臂轻轻挥动,密密麻麻的数学公式就像星河一样在你眼前流淌旋转。那种感觉不是凭空想象,更像是有人在耳边低语,把宇宙的奥秘一笔一划的刻进你的脑海里。你来不及多想,抓起枕边的纸笔就疯狂记录, 哪怕字迹潦草,哪怕只记住了公式的一半,你也不肯放过一丝线索。十七岁那年,你凭着过人的数学天赋,考入了有南印度剑桥之称的贡伯克纳姆学院。可你却因为过于偏科,英语常常不及格失去奖学金,无奈之下只能被迫辍学。 一九一二年,在朋友推荐下,你找到马德拉斯港务信托处低级职员的工作,年薪二十英镑。上班时,别人聊天喝茶,你就躲在角落写公事、推病例,多次因过于入神差点被开除。同事们都视你为怪人,背后嘲笑你是疯子。 可他们不知道,那时候你的笔记本上已经写下了上千个公式。这些公式有的是你清醒时推演的,更多的则是你在梦里看见的。你心里清楚,这些公式里藏着不为人知的宇宙奥秘。你不想让他们被埋没,你想让全世界最顶尖的数学家都看看你的心血。 一九一三年,你挑选了一百二十个最具开创性、最特别的公式,分别寄给了剑桥大学的贝克和霍布森两位著名教授。 你原本以为,只要他们能看到这些公式,就一定会发现你的天赋,也一定会认可你的成果。可你等来的却是石沉大海的沉默。 后来你才知道,他们压根就没认真看你的信,只是扫了一眼信封上的玛德拉斯港务信托处职员,就断定你是个骗子,还随手把你的信扔进了垃圾桶。在他们眼里,一个来自印度、没受过系统大学教育的低级职员,根本不可能写出有价值的数学公式。失望之际,你想起了惜才如命的剑桥数论学家哈代 决定再试一次。你重新抄写了那些公式,一笔一画,格外认真。你甚至在信里写下,我没有接受过系统的数学教育。这些公式大多是我在梦里看见的,我不知道他们是否正确,但我相信他们一定有存在的意义。 再次寄出之后,你忐忑等待,却不知这封信已在剑桥掀起风暴。哈代看到公式后彻底震惊,立刻就来同事里特尔伍德研究。三小时后,他们得出结论,这些公式一定是真的,没人能虚构出这样充满想象力的成果。 西财的哈代立牌重义邀请你去剑桥深造,还为你申请了奖学金。可这个消息并没有让你感到开心,反而让你陷入了激烈的挣扎。按照普罗门的教义,远渡重洋离开印度会让你失去种姓身份,但数学是你的生命。经过激烈挣扎,你依然放弃宗教禁忌和生活了二十多年的故土, 决心来到剑桥追寻你毕生的梦想。可剑桥的生活对你来说格外艰难,阴冷潮湿的气候让你频繁生病,单调的素食让你长期营养不良。但更为棘手的是学术冲突。你研究数学的方式和剑桥的传统完全不同,你凭着直觉看见答案,却从来不会用严谨的学术语言去证明,这和剑桥严谨的理念完全背道而驰。 哈代和里特尔伍德耐心教你学术规范,你却难以适应,因为在你看来,公式本身就是正确的,根本无需大费周章去证明什么。但随之而来的争议却让你改变了想法。由于没有严谨的证明过程,很多人都嘲笑你是一个骗子,还说你根本不懂数学,只是一个运气好的疯子,辛辛苦苦得来的成果,怎么能被人如此践踏? 于是,你是开始适应这种研究过程,每天只睡四小时,一边适应生活、学习规范,一边疯狂研究数学。 功夫不负有心人,短短五年的时间,你发表了二十一篇开创性论文,震撼整个数学界。其中你独立研究的罗杰斯拉玛努金恒等式,后来成为了统计物理学和表示论的基础,至今仍被广泛应用。而你提出的关于圆周率派的公式,每一项就能提升八位精度, 比当时所有的公式都高效,这也大大简化了圆周率的计算过程,曾经嘲笑你的人彻底改观。一九一八年,三十岁的你当选英国皇家学会会员,成为当时最年轻的会员之一,也是第一位入选的印度数学家。 可惜的是,长期的劳累,营养不良,再加上剑桥阴冷潮湿的气候,让你的健康状况每况愈下,甚至患上当时的不治之症,肺结核。 一九一九年,你执意回到了印度,让你意外的是,家人并没有因为你违背教义,放弃种姓身份而抛弃你,但你的病情还是在持续恶化,到最后那段时间,你瘦的只剩一把骨头, 连抬手写字的力气都快没有了。可即便到了生命的最后一刻,你也没有放弃数学。一九二零年四月二十六日,三十二岁的你在家人身旁离世,留下近四千个未证明的遗失笔记本。数十年来,全世界数学家都在研究你的公式, 每证明一个都能掀起行业风暴。但真正让人震撼的是,百年后霍金教授研究黑洞辐射时,意外翻到了你的笔记本。他发现你那些来自梦境的公式,竟然完美匹配了黑洞的伤和辐射模型,精准的解开了黑洞的核心谜题。 要知道,在你写下这些公式的时候,人类甚至还不知道黑洞的存在,更没有人能想象,黑洞的奥秘竟然会藏在一个没受过正规教育,靠梦境获取灵感的学渣的笔记本里。你的公式像是一把跨越百年的钥匙,打开了黑洞研究的大门,直接为现代天体物理奠定了基础,也改写了整个科学的发展轨迹。 除此之外,你的公式还被广泛应用在弦理论、量子物理、统计物理学等多个领域,成为了这些领域的核心基石,也改写了整个科学的发展轨迹。直到今天,仍有不少你的公式未被证明。人们始终疑惑,一个没学历的学渣为何能连通宇宙真理?答案其实很简单,没有神的眷顾, 没有天生的天才,只有极致的热爱和永不放弃的坚持。你只是个热爱数学的普通人,没学历、没背景、没钱,却不顾嘲笑困顿和宗教禁忌,把一生都奉献给了数学。你用一生证明 学历、出身都不重要,重要的是有热爱,有坚持。很多人有天赋、有热爱,却因害怕困难、在意眼光半途而废,而你凭着一股韧劲,从被抛弃的学渣成为照亮数学界的传奇。
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数字四有五种加法分拆组合,哪一百呢?答案,超过一点九亿种。如何用数学描述这种指数级增长?第一步,建立分拆数生成函数,将复杂的组合问题转化为代数方程。接着引入负平面参数,借助经典的戴德金伊塔函数, 通过闭合路径的科西积分来精确提取目标系数。面对大数计算核心思路是利用魔变换性质,我们提取极点附近的近似主部,再进行安点积分估算,最终得到这行优美的见解公式。 它不仅是数论的瑰宝,更在选理论中为计算黑洞商提供了数学基础,展现了纯粹数学与真实宇宙的奇妙共鸣。

今天我们来讲印度数学界一个大 bug, 拉玛努金,他几乎没怎么正经上过学,但是无师自通,留下了将近三千九百个公式,没有人能够理解他是怎么发现这些成果的。拉玛努金自己对外啊说的是神奇,在他睡觉的时候就会梦见他们的家族女神, 因为他是婆罗门,这个女神就在他眼前展开一个卷轴,上面写的全都是现成的数学公式,他醒了之后就开始记,但是这个说法在数学界是不可能接受有神论的,所以一些人呢,就认为拉玛努金是胡说八道,但是他不管这些, 回去接着做梦,接着写新的公式,别人可能要研究几年才能憋出一个新的公式,而他几乎每天都会写一个新的公式,像个喷泉似的在那喷发公式,最主要是他的很多东西都是非常超前跨时代的。在一九二零年拉玛努金去世以后,人们看到他留下来的公式啊,根本不知道是干嘛用的,直到后来突然有人发现他的有些公式能够用来表示黑洞,商理论, 弦理论、量子引力等等等等,而这些领域是在一九七零年以后人们才开始研究,直到现在都还有很多他的公式不知道干嘛用。拉玛努金是出生的印度一个婆罗门家庭,虽然是婆罗门,但是家里很穷,一开始家里边也把他送到学校里边去了,但是这个家伙特别的偏科,导致其他的考试科目经常不及格,所以后来就没办法上学,加上家里边也窘迫, 被迫找了个班上。但是拉玛努金呢,还是很希望能够有人发现他的才华。于是一九一三年,拉玛努金冒昧的给英国很多的著名数学家写信,里边有很多他写的数学公式,但是由于他的数学都是自己研究, 他也不知道外边的数学是什么情况,所以他写的很多东西早就已经有人研究出来了。结果那些数学家一看这都在哪抄的呀,就没有人把他当回事。不过收到他这个信的其中有一个是剑桥的数学家哈代,他发现里边有一个公式啊,正是他现在正在研究的,他就蒙了,怎么回事,应该就我知道啊。哈代就给他回信说,你这个才华你必须得来,剑桥 在印度就废了。拉玛努金就去了剑桥,得到了一个称号,印度骗子。因为他提交的公式完全没有推导步骤,没有过程,哈泰就跟他说,你得写过程,你得让别人知道你这个东西是怎么来的。于是拉玛努金就说出了我们前面说的这个公式啊,都是神直接展示给他的,他就是知道这个结果, 越是有人质疑他,他就写的越多。只是非常可惜的是啊,神很快就发现了这个 bug, 在 一九二零年,拉玛努金三十二岁的时候 把它给修复了。关于拉玛努金呢,有一个很大的谜团,三十二岁留下三千九百个公式,这太不正常。在十九世纪中后期啊,西方神秘学提出了一个叫做阿卡西记录的概念,这个词是来自于梵语的音译,也可以叫做阿卡夏,意思是以太天空或者大气层。而阿卡西记录这个概念就是说可能在我们看不到的这个以太空间呢, 存在一种无形的戒制,记录着宇宙的一切,可以理解成是一个硬盘的感觉,这里边存储着包括地球的历史,过去上古的文明,人类的思想或者行动等等,而且不只是过去,也还有未来。如果有人能够访问这个阿卡西记录,就能够感受到宇宙的一切,但是想要跟它产生连接的话,就必须要有一定的通灵体制 和灵力。就比如我们之前在奥斯佩那个视频里面提到过,得先执行严格的素食主义,而这个拉玛努金正是素食主义,他是印度教的,所以他的灵力呢也会相对较高,所以很有可能他已经访问了阿卡西记录,只是被他理解成了神奇。

一九一三年,剑桥大学数学权威哈代收到一封来自印度的信。一开始,他根本没把他当回事,每天都有无数人声称自己攻克了世界级难题。可当他翻开那十一页密密麻麻写满一百二十条公式的信纸时,整个人像被雷劈了一样愣在原地。 他完全看不懂这些公式是如何推导出来的,却凭借数学家的直觉,坚信他们全都是真理。他立刻回信,想尽一切办法邀请这个叫拉玛努金的年轻人来剑桥。 收到邀请的拉玛努金一脸茫然,他不明白哈代为什么这么激动,更不懂为什么公式还需要证明。他说出了那句震惊科学界的话,把苹果放在面前,难道还需要证明他是苹果吗? 虽然满心困惑,他还是踏上了前往英国的旅程。可哈代很快发现,这个能写出宇宙级公式的天才,竟然连初中生都会的一元一次方程都搞不明白,数学基础差到令人发指。 当被问到这些公式是怎么想出来的时候,拉玛努金的回答让所有人目瞪口呆。他说,每天晚上做梦的时候,他总会看到一面无边无际的红色神墙,一只无形的手在墙上不停写下公式,他醒来后只需要原样抄下来就行。 哈代起初以为他在胡言乱语,可在长达五年的合作里,拉玛努金一次次靠睡觉解决难题,让这位世界级数学教授开始怀疑人生。有一次,哈代攻克了一个困扰数学界几百年的难题,兴奋地跑去告诉拉玛努金。 拉玛努金听完之后说,这个结果我三年前做梦的时候就见过了,只是懒得把它记下来。哈代当时整个人都蒙了,他花了五年时间废寝忘食才解出来的东西,人家三年前就在梦里看见了。在拉玛努金的帮助下,哈代成功破解了整数分差难题,这时他才真正相信这个印度青年拥有超越凡人的天赋。 然而天妒英才,拉玛努金三十二岁时被诊断出肺结核,在当时几乎是不治之症,他只得住进疗养院修养。有一天,哈代坐出租车去探望他,随口提到车牌号是一七二九,说这个数字看起来普普通通。 拉玛努金听了之后说,我先睡一下,想想。没过多久,他醒来,平静地告诉哈代,一七二九是能用两种不同方式表示为两个立方数之合的最小数字。哈代当场傻眼,回去后算了半天,发现果然如此。这类数字后来被称为地是数,至今人类只找到六组, 其中四组还是靠超级计算机算出来的,仅凭人脑瞬间就能发现,这规律简直不可思议。几天之后,病重的拉玛努金极度思念家乡,执意要回印度。哈代知道这一别可能就是永别,却拦不住他。 一九二零年四月二十六日,拉玛努金去世,年仅三十三岁。临终前,他又做了一场神秘的梦,写下人生最后一条公式。这公式后来被称为魔函数, 当时全球没有一个人能看懂,即便是最顶尖的数学家也一头雾水。这个公式被尘封了近一百年,直到二零一二年,科学家才震惊的发现,他竟然完美描述了黑洞的行为。 而拉玛努金写下他的时候,人类连黑洞是什么都还不知道,爱因斯坦还要再过几十年才提出广义相对论。他最后的公式就像直接从宇宙图书馆里取出来硬塞给人类的。有人统计过,他一生留下的公式近四千条,每一个都深奥得让后世数学家头疼。 有人开玩笑说,这家伙肯定是穿越回来的,把答案写在纸上,然后假装是自己做梦梦到的。也有人说,或许是上天发现他在泄露天机,才匆匆把他召回,只允许他活到三十三岁。 拉玛努金的一生虽然短暂,却像流星划过夜空,却照亮了人类一百年的数学之路。他没有接受过正规教育,却比任何人都接近宇宙的真相。他并非在创造数学,他更像是在替宇宙传递信息。 有一个人问他,你凭什么确信这些公式是对的?他说,在梦里,那些公式那么美美的东西一定是对的。

看这个公式,这就是传奇数学家拉玛努金发现的圆周率计算公式。这个看似复杂的公式却蕴含着惊人的美,左边是圆周率的倒数,右边是一个无穷技术。注意这些神奇的数字, 幺幺零三二六三九零三九六。拉玛努金凭直觉写下了这些数字,让我们看看这个公式的威力。当等于零时,我们得到派约等于三幺四幺五九二七, 已经非常接近真实值了。当等于一时精度提升到小数点后,十五位,并且两项计算就能达到如此惊人的精度。 这就是拉玛努金的天才之处,他能在没有任何现代计算机的时代,仅凭纸笔就发现这样的公式。这位来自印度的数学奇才,用他的直觉和天赋,为人类留下了这份珍贵的数学遗产。

最接近神的拉玛鲁金仅凭直觉就写下了这样的公式,后人更是花费七十三年 才证明他是正确的。现代计算机在计算圆周率时所采用的方法也是由他衍生而来。这样的天才却在三十二岁时英年早逝,成为人类的最大遗憾。

拉玛鲁金是数学史第一天才。如果你经常刷数学科普视频,可能会看到一种说法,甚至有人说他可以和高斯欧拉并列。 但问题来了,这位来自印度,几乎没有接受过正规数学教育的天才拉玛鲁金,他真的能和数学史上的两座巨峰相比吗?还是说,今天的网络已经把他神话了?先说结论,拉玛鲁金确实是数学史上最不可思议的天才之一, 但如果严格从数学史影响力来看,他和高斯欧拉之间仍然存在明显差距。不过,在理解这个问题之前,我们必须先看一看他的故事。 拉玛鲁金出生于一八八七年的印度,家庭条件非常普通,他几乎没有系统的数学教育。十七岁那年,他偶然得到了一本数学书,纯粹数学纲要。这本书只有公式,很少解释,但就是这本书改变了他的一生。 拉玛努金开始疯狂研究数学,他把自己的发现写在笔记本上,几年时间里,他写下了数千个公式,很多公式连证明都没有,但奇怪的是,其中大量结果居然是正确的。 比如他在书论中研究的分拆函数,简单来说,就是把一个整数拆成若干个整数之合的方法。数量 例如四可以拆成四,三加一、二加二、二加一、加一、加一、加一加一,一共有五种,看起来很简单,但当数字变得很大时,计算这个函数变得极其困难。 而拉玛努金却发现了一个惊人的近似公式。后来他与英国数学家哈代一起推导出著名的渐近公式,这个公式在述论中极其重要。 而故事的转折发生在一九一三年,拉玛鲁津写了一封信,寄往英国剑桥,收信人就是数学家哈代,姓里写满了复杂公式。 一开始,哈代以为这是某种数学骗子,但仔细研究之后,他震惊了。后来,哈代评价说,拉玛鲁津的数学直觉几乎没有人能比。于是他邀请拉玛鲁津来到剑桥。在短短几年时间里,拉玛鲁津发表了大量论文。 他的研究涉及数论、无限极数、连分数、模型式这些领域后来都成为现代数学的重要方向。但问题来了,如果拉玛鲁金这么厉害,为什么有人说他被夸大了?原因主要有三个,第一,研究广度不同。 数学史上的两位超级巨人高斯和欧拉,他们的影响几乎覆盖整个数学。高斯被称为数学王子, 他在数论、复分析、统计学、词学、天文学等多个领域都有开创性贡献,而欧拉更是数学史上发表论文最多的人之一。欧拉几乎参与了十八世纪所有重要数学问题, 甚至今天很多数学符号都是欧拉创造的。相比之下,拉玛鲁金的研究主要集中在数论和极数领域,广度确实不如高斯和欧拉。 第二,证明体系问题。拉玛努金留下了大量公式,但很多没有完整证明。后来几十年里,数学家花了大量时间去证明他的结果,这既说明他的直觉惊人,也说明他的数学体系不够完整。第三,也是最重要的一点时间, 拉玛努金只活了三十三岁。一九二零年,他因疾病去世。如果他能活到六十岁、七十岁,数学史也许会完全不同。 事实上,很多数学家认为拉玛鲁金的潜力可能是无限的,只是命运没有给他足够时间,所以今天数学界对他的评价非常特殊,他不是像高斯那样的数学帝王,也不是像欧拉那样的数学百科全书,他更像是一个数学奇迹机, 一个几乎完全依靠直觉进行创造的天才。那么问题来了,如果从数学史地位来看,高斯和欧拉或许仍然是难以超越的巨峰,但如果从天赋和直觉来看,拉玛努金也许是数学史上最神秘的人之一。

今天我们分享一位神奇的数学家,为什么说他很神奇呢?因为他用公式证明了神的存在。 有人说啊,他是数学家,为什么能用公式证明神的存在呢?数学家不是无神论证吗?恰恰相反, 这位是一个有神论者,而且他比较出名。为什么出名呢?因为他的好多公式都推动了数学物理的一个发展,但是他本人呢,并没有证明,或者说并不能证明这些公式是怎么来的。那有人问他啊,你的灵感来自于哪里?他说, 我来自于我的女神拉玛卡尔。许多人疑惑了,拉玛卡尔是谁呢?原难道是他暗恋的对象吗?不是啊, 是印度的一位女神啊。我们来分享一下他随手啊给出的一个公式啊,这个原来的公式呢,是都是有数字的啊, 把一个数抽出来了,实际上这是一个竞赛的试题啊,随便抽出来一个数字,让学生去做,大家给挑战一下,看能不能完成这个有趣的问题, 我们看他随手丢失的公式中的 x 到底是什么? 我们仔细观察,这个是啥?这个三的更换二,这个三的更换二,而这个是三的更换的平方,这个一跟这个一又很像,我们能不能设他是 a, 他是 b 啊?也就是说,三次根号二等于 a, 一等于 b, 那么这个元式就可以写成 a 减 b, 三次根号等于 b, 加上这个是 a 的平方,再减去。 哎呀,除以 b 是等于一的,这个 b, b 的平方, b 的三十方, b 的四十方都可以写啊。 这个 a 也可以看成 a 乘以 b 乘以 b 的平方, a 乘以 b 的三次方,或者 a 除以 b 啊,我们就填成这样啊, b 的平方 a 乘 b 啊,他的只是不变的。那这个公式是不是跟那个 a 的三次方加 b 的三次方的一个音是很像啊?是比较像啊, 但是呢,这个题目却无法这样配啊,只能说知道这个公式对解这个题目有一点帮助。我们把两边同时三次方,他是 a 减 b 等于 a 的平方加 b 的平方减 a, b 的三次方除以 x 三次方,我们一项之后, x 三次方等于 a 的平方加 b 的平方减 ab 的三次方除以 a 减 b 啊。 啊,怎么把 a 给求出来呢?就是把这一边求出来吗?这边好像很繁琐啊,我们适当的去化解一下,上下同时乘以 a 加 b, a 加 b, 那么他就等于啊, a 的平方加 b 的平方减 ab 的平方, a 的三次方加上 b 的三次方除以 a 的平方减 b 的平方,这个 a 是等于三次更换二的,他的三次方式等于二啊,他加一等于三啊,也就是这个四是等于三倍的, 那现在该怎么办呢?只能代入了一下,无法再继续化解呢?然后把它带入进去, 最终化减速的结果是,三倍的乘以三倍的三次根号二十平方减去一,除以 三次根号二的平方减去一啊,也就是等于九啊, x 方等于九,求出 x 等于三次根号九啊, 是不是很神奇啊,让我写规范一点啊,也是说,我们需要经过几分钟甚至十几分钟的运算才能得到结果啊,他可能只需要几秒钟就能够把它写出来啊,为什么呢? 啊?因为有啊,因为他对数字,特别是整数极其敏感,他的一个数学家朋友曾经说过, 每个整数都是他的朋友啊,可见他对数字是有多么的敏感啊。举个例子啊, 他的朋友做了一个出租车,一七二九,知道车牌啊,跟他抱怨了一下,说这个车牌一点也不好。 而他马上回答的朋友说啊,这个车牌的数字挺好的,他是等于一十二的三次方加一的三次方这两个美妙的数字,也是十的三次方加九的三次方这两个美妙的数字啊,也就是说,他只需要在脑子里思考 两三秒钟,就能够得到跟许多整数相关的公式,那他的这种能力到底是来自于他还是来自于谁,就不得知了啊。 ok, 今天关于这个有趣的事子,我们就分享到这里,关注我,让我学习变得更有趣一点。
