摁下门铃,新到的女管家惴惴不安地等待传言中古怪的男主人。 神情木讷、衣着邋遢的男人出现了,他不明所以地问了一句:“你的鞋子多大码?” “24厘米。” “哦,真是个尊贵的数字!是4的阶乘。”他开始笑了。 “你电话号码是多少?” “5761455。” “哦,太棒了!这跟10亿内素数(即只能被1和它本身整除的数)的个数相等。” 日本电影《博士的爱情方程式》中,男主人公因车祸记忆受损,对新近发生的事情,只有80分钟的记忆。数字成了他与生活之间惟一的纽带。 他接着问起女管家的生日,得知是“2月20日”,随手拿来大学获得的一枚数学奖章,上面刻有“No.284”的字样。“这是一对最小的亲和数。”他在黑板上演示,1、2、4、5……110,这是220的所有真约数(即不是自身的约数),相加等于284。反过来,284的所有真约数1、2、4、71、142,加起来恰好为220。“这样两个彼此是对方真约数之和的数,就叫亲和数。”看着女管家微微张开的嘴巴,他笑得眯起了眼睛:“这是上帝的设计,让它们相亲相爱。” 数字的神奇之处让人匪夷所思。公元前5世纪,古希腊数学家毕达哥拉斯发现了第一对最小的亲和数,220和284。据说,他的门徒曾经问道:“我结交朋友时,存在着数的作用吗?”毕达哥拉斯反问道:“什么叫朋友?就是你灵魂的倩影,像这两个数一样亲密,一个是你,另一个是我。” 此后,无数科学家投入到对第二对亲和数的寻找中,却一无所获。以至于16世纪,有人断言自然数中只有一对亲和数。 新的希望曙光出现于17世纪,法国数学家费马和笛卡尔先后发现了两对亲和数: 17296和18416,9437056和9363584。到1747年时,瑞士数学家欧拉宣布找到了30对亲和数,后来扩展到60对。他不仅列出了亲和数的数表,还公布了全部运算过程。有趣的是,120年之后,意大利一个16岁的中学生白格黑尼发现,前人漏掉了倒数第二小的一对亲和数:1184和1210。 这些一波三折的发现之旅,让数学家们津津乐道,如痴如醉,就像电影中的男主人公。车祸之后,数学博士在笔记本里写下一个等式:eπi=-1,满怀感伤地说:“我的心就像e,像这个方程式,永远等于-1,新生活丢失了。”嫂嫂不通情理地训斥女管家,他再度写下这一等式,不过换了个模样: eπi+1=0。这两个等式均为欧拉公式的特殊形式。欧拉本人非常喜爱,称之为最美丽的数学公式,原因是这个式子里有1和0。 “万物皆数”是毕达哥拉斯的名言。他在铁匠铺里发现了音乐和声与数之间的关系:在那些彼此呼应、音调和谐的锤子敲打声中,有一种简单的数学关系。而剑桥大学的地球学家汉斯·亨利克发现,世界上几乎所有弯曲的河流,从源头到入海口之间,实际长度与直线距离之比,基本接近于圆周率的值。爱因斯坦指出,这个数字的出现是有序与紊乱相争的结果。 数字本身的奇妙,如此扣人心弦。除了亲和数,还有完全数,指一个数的因数之和恰好等于其本身。如6的因数是1、2、3,相加正好是6,所以是完全数。圣奥古斯丁说:“6是一个数,因其自身而完满。”至今,数学家们发现的完全数已有30个。最小的是6,接下来是28,最大的是一个由13万位阿拉伯数字组成的天文数字。第31个完全数还会出现吗?两千多年前数学家们知道有无穷多的素数,但他们不能确定完全数是不是无限的。 在女管家和她的儿子阿根的帮助下,男主人公逐渐走出阴影,他不再为80分钟的记忆苦恼。若干年后,成为一名数学老师的阿根在课堂上这样为学生解释欧拉公式: 在含羞的虚数i的介绍下,没完没了的圆周率和失去理性的e相遇并相识,联合数字1,它们构成了虚无的世界——0。 在这番充满玄机的妙语背后,是少年时数学博士传递给他的人生感悟:“一粒沙子看到一个世界,一朵野花看到一个天堂,把无限放在手掌上,永恒在那一刻收藏。” |