Enigma Variation(二战德国) - 《讲座》

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    周五的午后,我提前提午要求完成的理学习任务,关于机械波一维波动方程关于空间坐标x与时间t两者二阶偏导关系的证明,还有几相关的习题。这些容我很久以前就自学过,因此完成得很快。

    我到隔班找到瑞秋。

    “瑞秋,你还有之前给我的那杂志吗?我的一个朋友…”

    “她喜看这杂志对吗?我家里收藏了最近一年的期刊,如果需要,我都可以给你。”说罢,她递给我一本杂志,依旧是粉封面。

    我溜到校门,卢恩已经站在那里等待我了。她站在一辆低调的黑轿车旁。

    “娜!这里!”她挥手,小跑着迎上来,自然而然地挽住我的手臂,“我们得快,冯·诺伊曼的讲座,去晚了恐怕连站位都没有了。”

    我将杂志递给卢恩,”等讲座结束后到我租屋里看。“

    我们乘坐的轿车驶过柏林街,最终停在柏林大学古典主义风格的大门前。报告厅里几乎已经坐满,空气弥漫着期待、墨与旧书卷织的气息。我们凭借旁听证,在靠后的位置找到了两个相邻的座位。

    冯·诺伊曼年龄大约27岁,棕发棕,从五官特可以推测有犹太血统,线条柔和却又不失练。他着裁剪良的西装。他的神锐利灵活,仿佛时刻速的计算。

    他直接切正题:解析数论关于素数分布的一些最新展。他的语速很快,思维,偶尔会带上风趣的比喻,仿佛默认听众都拥有与他同频的大脑。

    从黎曼ζ函数讲起,谈到哈代和李特尔伍德在素数分布理论上的工作,尤其是他们对哥德赫猜想弱形式(任何足够大的奇数都可以表示为叁个素数之和)的推。他引了“圆法”的基本思想,将数论问题转化为复平面上的积分问题。

    “因此,我们关注的是ζ函数在临界带的零分布,这直接关系到素数分布的误差项……”

    我跟着他的思路。这些容我在课外阅读过一分,有些容甚至及了当时数论研究的前沿。我熟悉ζ函数的概念,也了解素数定理,但哈代和李特尔伍德的“圆法”及其在哥德赫猜想上的应用,对我而言是一个意想不到的视角。它将关于数的加法结构这数论问题与复积分这类分析工联系了起来。

    讲座途有一个简短的提问环节。有人问及黎曼猜想如果被证明,会对素数分布的形式产生何等影响。冯·诺伊曼的回答既严谨又带着他特有的察力,描述了在假设黎曼猜想成立的,素数定理误差项所能达到的最佳可能界。

    就在这时,我边的卢恩微微举起了手,她的脸颊因张和兴奋而泛红。在冯·诺伊曼颔首示意后,她清晰地问:“诺伊曼博士,请原谅我的问题可能不够……您和之前的学者们了如此大的力研究素数,比如它们的分布规律。除了数学本之外,理解这些看似随机的数字背后隐藏的秩序,究竟能帮助我们认识到什么呢?它最终能指向什么更大的图景吗?”

    冯·诺伊曼似乎对这个问题并不意外,他温和地笑了笑:“一个非常好的问题,冯·菲舍尔小。它及了数学研究的动机之一。素数,这些看似顽固地拒绝完分割的数字,它们是构成所有整数的基本‘原’。理解它们的分布,就像是理学家试图理解质的基本粒。这不仅仅是关于数字本,更是为了理解‘结构’的本质——从最纯粹的数学结构,到可能蕴理世界、甚至更象的逻辑宇宙层结构。这秩序本,就是一幅宏大的图景。”

    卢恩,她坐了来,轻轻碰了碰我的手臂,低声:“结构……就像宇宙的语法规则,对吗?”

    “语法规则……”这个比喻瞬间打开了我思维的闸门。卢恩的问题和冯·诺伊曼关于“结构”的回答,与我脑海正在盘旋的“圆法”联系了起来。如果素数分布是某层结构的表现,那么“圆法”就是将加法结构与分析结构联系起来的桥梁。这结构在维度提升时,会如何变化?

    报告厅里安静了一瞬。我沉浸在刚才的讨论激发的联想,脑海浮现一个想法,关于“圆法”理奇异级数时,对不同算术数列素数分布均匀的依赖,以及这依赖在更维问题可能面临的挑战。

    “诺伊曼博士,关于您刚才提到的圆法奇异级数的收敛,它烈依赖于对模不同整数的素数在算术数列分布的假设。这是否意味着,如果我们考虑更维的加法问题,比如不仅限于两个或叁个变量的线表示,相应的‘奇异积分’或‘奇异结构’会变得异常复杂,甚至可能无法有效控制主项和误差项之间的平衡?”

    “一个非常锐的问题,年轻的小。”他,“确实,随着变量维度的增加,对应的‘奇异对象’的解析理会指数级困难。哈代和李特尔伍德的方法在低维取得了辉煌的成功,但向维推广面临着本质的障碍。这涉及到指数和的估计,以及……”他顿了顿,似乎在寻找更通俗的表达,“……本质上,是随机与结构的博弈在更维度上的表现。”

    我所在的不远传来一个男声,他直接加了对话。

    “没错!而且我认为,这维复杂或许可以从概率数论的角度来重新诠释!如果我们把素数序列视为某‘拟随机’对象,那么维表示问题或许可以转化为对随机变量联合分布矩的估计问题!”

    他二十岁,浅棕发有些凌神炽,言语充满了的思维火。他的想法很大胆,直接将当时还于萌芽阶段的概率数论思想引来。

    但他随即补充:“比如,我们可以考虑素数在模大数的分布,利用某心极限定理的类比,甚至借用一遍历论的初步思想,来重新构造奇异级数……”

    他提到的“遍历论”让我微微蹙眉。遍历论在当时主要应用于动力系统和统计力学,虽然其心思想——时间平均等于空间平均——蕴刻的概率涵,但将其直接、成熟地应用于数论的素数分布,尤其是到“圆法”的框架,听起来过于超前,甚至有些……不严谨。他的思维很脱,但似乎缺乏足够的细节来支撑这个跨领域的桥梁。

    坐在他旁边的一个女孩,有着亚麻的披肩发和灰蓝眸,轻轻拉了一他的衣袖,低声快速说了几句。她的声音很轻,但我捕捉到了“遍历论假设过于理想化”、“目前缺乏对素数序列混合的有效估计”等关键词。

    年轻男人愣了一,随即拍了拍自己的额,恍然大悟般对女孩笑了笑,然后转向冯·诺伊曼和我们这边:“抱歉,我太心急了。伊丽莎白提醒得对,直接用遍历论目前的工可能还为时过早,素数序列的‘随机’远非那么简单。我的意思是,或许我们可以从更基础的、大偏差理论的角度先手……”

    冯·诺伊曼似乎对这充满活力的、即使有些糙的思维碰撞习以为常,他简单地评论:“概率思想是理解数论的有力视角,但需要



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