“哈代對于一個雄心勃勃的年輕數(shù)學(xué)家來說,是一個理想的導(dǎo)師和榜樣……聽他的課對我來說是件樂事,我以往在高等數(shù)學(xué)的探索中始終不能完全滿意……可是哈代卻那樣清晰、那樣細(xì)致地引導(dǎo)我徹底掌握高等數(shù)學(xué)的復(fù)雜邏輯。當(dāng)我遇到困難時,他就使之迎刃而解,并讓我真正認(rèn)識到,對數(shù)學(xué)證明來說什么是必需的?!?/SPAN>
這是控制理論的創(chuàng)始人、美國著名數(shù)學(xué)家諾伯特?維納在他的回憶錄中寫的一段話,這時候距離他1913年前往劍橋大學(xué)進(jìn)修已經(jīng)過去了40多年,但記憶最深的仍是哈代對他的無私指導(dǎo)以及后來一如既往對他數(shù)學(xué)研究事業(yè)上的鼓勵。
英國著名數(shù)學(xué)家哈代(Godfrey?Harold?Hardy,1877~1947)以他對同行及晚輩數(shù)學(xué)家的合作與友善在數(shù)學(xué)界被傳為佳話。
三十五年的合作與友誼
哈代比里特伍德大8歲,他倆相識于1904年,當(dāng)時里特伍德還是三一學(xué)院的學(xué)生,哈代曾為他的分析學(xué)老師擔(dān)任過助教。1907年里特伍德畢業(yè)后到曼徹斯特大學(xué)任教,1910年又回到劍橋,接替了數(shù)學(xué)家阿爾弗雷德?懷特海的職位。此后的一年中,哈代寫了多篇有關(guān)級數(shù)收斂和求積分的論文,漸漸在分析學(xué)方面有了名氣;里特伍德則證明了級數(shù)理論中一條著名的定理,感到自己對數(shù)學(xué)的判斷力和鑒賞力已基本成熟。共同的興趣和扎實的功底將他們聯(lián)系在一起,1911年他倆開始了長達(dá)35年之久的合作研究。
其實在這30多年里,哈代有近20年的時間是與里特伍德在不同的地方度過的:1914到1918年,里特伍德按照法律規(guī)定到皇家炮兵部隊服役了4年,而1919年哈代又離開牛津去劍橋大學(xué)任職,直到1931年才回來。然而他倆的合作不僅沒有因此中斷過,而且成果極其豐富。早期的合作涉及丟番圖逼近及其在函數(shù)論中的應(yīng)用、級數(shù)的可和性等。哈代去劍橋后,他們又圍繞整數(shù)分拆和傅里葉級數(shù)的收斂性與可和性發(fā)表了大量著作?!肮?里特伍德極大函數(shù)”、“哈代?里特伍德圓法”和“哈代?里特伍德定理”等等以他倆的名字共同命名的數(shù)學(xué)成果都是這種密切合作的標(biāo)志。這些重要成就也使得他們共同建立起世界著名的劍橋分析學(xué)派,重振了英國數(shù)學(xué)的雄風(fēng)。
那么,他們是怎樣進(jìn)行合作的呢?原來,通信是他們交流數(shù)學(xué)思想和研究成果所采用的獨特方法。如果對某個課題有了心得體會或者找到了解決辦法,或是在思考舊問題的過程中又產(chǎn)生了新問題,他們都會寄郵件告訴對方。而且他們達(dá)成了一種默契:當(dāng)一方收到另一方的信件時,如果讀到新的問題,那么收信人先不去看對方的解答,而是自己獨立想辦法去解決,直到取得完全一致的意見為止。然后他們就開始把相應(yīng)的結(jié)果撰寫成論文。先由里特伍德搭好論文的基本框架,用哈代所熟悉的符號表達(dá)出結(jié)果,然后再由哈代來定稿,以他特有的文筆和寫作風(fēng)格補充完善為一篇形式優(yōu)美、內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)而充實的數(shù)學(xué)研究論文。難怪不明真相的人曾認(rèn)為,里特伍德不過是哈代所虛構(gòu)的人物,并無真人存在。哈代返回劍橋之后,他們也一直保持著這種合作方式。35年里,他們聯(lián)名發(fā)表的論文共有100篇,占哈代論文總數(shù)的近1/3,而在里特伍德的全部文章中則占了一半的比例。從這一點也足以看出合作對于雙方的重要意義。
慧眼識真金
斯林尼瓦薩?拉瑪努金1887年出生于印度,幼年就顯示出對數(shù)學(xué)極強的興趣和才能。但因家境貧困,他無力進(jìn)大學(xué)學(xué)習(xí),也買不起圖書和雜志,只能靠借書和自學(xué)汲取數(shù)學(xué)知識。1913年初,他寫了一封信給哈代,陳述了自己對數(shù)論的研究情況,并列出了由他自己獨立發(fā)現(xiàn)的120多條數(shù)學(xué)公式,這些公式里有些是很難證明的,甚至連哈代也被它們難倒了。哈代十分欣賞拉瑪努金的數(shù)學(xué)天賦,立刻回信邀請他到英國來,并設(shè)法為他安排了獎學(xué)金。
1914年4月,拉瑪努金輾轉(zhuǎn)到了英國。短暫的接觸之后,哈代發(fā)現(xiàn)拉瑪努金由于從未正規(guī)學(xué)習(xí)過現(xiàn)代數(shù)學(xué),對許多概念都不熟悉,但他卻有著很強的數(shù)學(xué)直覺和推理能力。哈代花了很多心血教拉瑪努金現(xiàn)代的歐洲數(shù)學(xué)知識,并充分啟發(fā)他那獨特的思維方式。拉瑪努金進(jìn)步飛快,不久便在素數(shù)分布、堆壘數(shù)論、橢圓函數(shù)和發(fā)散級數(shù)等領(lǐng)域取得了很多重要成果。5年間,他共發(fā)表論文21篇,注記17篇,其中有5篇重要的文章是和哈代合作完成的,特別是他們一起對整數(shù)的分拆問題作出了首創(chuàng)性的工作。哈代認(rèn)為,他通過與拉瑪努金的接觸和合作,自己的創(chuàng)造力也得到了更好的發(fā)揮。
1917年,拉瑪努金患了結(jié)核病,久治不愈。由于經(jīng)濟窘困和思鄉(xiāng)心切他于1919年回到了印度,第二年就去世了,年僅33歲。哈代對這位數(shù)學(xué)天才的英年早逝深感痛惜,在以后的十多年里積極參與研究拉瑪努金的數(shù)學(xué)公式,并整理傳播他的論文,在1940年出版了《拉瑪努金》一書。該書比較詳細(xì)地記述了拉瑪努金的生平和研究成果,并作了適當(dāng)?shù)脑u論,成為了解和研究拉瑪努金的重要文獻(xiàn)。哈代對拉瑪努金的悉心培養(yǎng)以及兩人的真誠合作從此被數(shù)學(xué)界傳為佳話。
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