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日志

八卦普林斯頓高等研究院的瘋子們之天才數學家保羅Erdos

熱度 1已有 1016 次閱讀2012-8-12 15:16 | 八卦, 保羅, 普林斯頓, 數學家, 研究院

上篇中everfree童鞋問什么叫羊毛衫,這回我們就好好講講這位羊毛衫先生。
 
如果把普林斯頓高等研究所在三四十年代比做武林中的少林派的話,這里要講的是一個逃徒的故事,這個人不是物理學家,完全是數學家。之所以說他的八卦,是因為他的八卦實在是太神奇了。
還是從一們叫泰勒的先生說起,泰勒先生曾經是匈牙利的數學奧賽金牌。至于他為什么會到德國,先從1919年說起,1919年,匈牙利建立起了歐洲第一個法西斯政權,并且開始了血腥的排猶運動,在這種情況下,有幾萬猶太人離開了匈牙利。這撥人里有四個年輕人,E. Teller(就是泰勒先生),J. Von. Neumann(就是馮·諾依曼),E. Wigner(20世紀最重要的理論物理學家之一,1963年諾貝爾獎獲得者)L. Szilard(物理學家,生物學家,核鏈式反應的提出者和專利持有人,美國的曼哈頓工程之緣起,就是Szilard,Wigner,Teller三人建議愛因斯坦給美國總統寫的信,那封信是Szilard起草的),大家可以看到這次排猶事件為后來的美國生產原子彈留下了多少人才儲備。這幾位后來都到德國哥庭根大學讀書去了,泰勒的事跡以后有機會再提,馮.諾埃曼做了外爾的學生,他們后來很快就名動江湖。

當時匈牙利的形勢對猶太人是非常危險的,光天化日之下就會有猶太人被殺或者被襲擊。比如Wigner就曾經在大街上被打過。雖然如此,還是有風雨不動安如山的,這人叫做Erdos,翻譯過來是不是該叫鄂爾多斯?不過別把他當成羊毛衫了。這件羊毛衫一生居無定所,據說從來不在一個城市呆超過一個月以上,他有個名言:“Another roof, another proof”
羊毛衫同學1913年出生,雖然匈牙利的局勢對猶太人很不利,他后來還是在布達佩斯大學讀了本科。1934年拿到博士學位后,到英國曼徹斯特大學做博士后。對他來說到這里以后發生了一件大事情:他生平第一次在自己的面包上抹黃油(以前都是他老媽或者傭人抹的)。他還有個紀錄是11歲的時候第一次自己系鞋帶。

羊毛衫到英國以后,就開始了流浪生活,他在各個大學之間不停流浪,做他感興趣的數學。每年他會回布達佩斯幾次,1938年爆發了捷克事件,他那時候正在布達佩斯,匆匆趕回英國。幾周后就被聘到普林斯頓高等研究所。

奧本海默曾經把普林斯頓高等研究所稱為瘋人院(他后來不幸成了瘋人院的院長)。羊毛衫在這里算不上最天才的(個人以為馮.諾埃曼的天才是空前絕后的),不過他還是比較瘋的。普林斯頓打破了羊毛衫不在一個地方呆一個月以上的定律,好像因為他很喜歡這里。可惜普林斯頓不喜歡他,一年半后,他因為過于“uncouth and unconventional”被解聘了。雖然這樣,羊毛衫一直認為這段時間是他在數學上最有成果的時期,這個特立獨行的人在被普林斯頓解聘后仍然在這里流浪了很長時間。

有幾個關于羊毛衫的小故事說明他的天分:
在普林斯頓,羊毛衫有一次聽M. Kac(一個波蘭裔美籍數學家,在數學物理方面有著名的費曼-Kac公式)做報告。Kac后來對這次報告的回憶是這樣的:“Erdos在我報告的前大半部分時間都在睡覺,因為我講的東西和他的興趣不沾邊。后來我講到我在素因子方面遇到的困難,因為牽涉到數論,Erdos馬上來了興致,他讓我解釋一下到底困難在什么地方。之后不到幾分鐘,我的報告還沒有講完,他就打斷我并且宣布問題解決了。”

數學家Halmos提到過羊毛衫在普林斯頓的另一個故事。有個叫做Hurewicz的數學家提過這個問題:Hilbert空間中有理點集合的維數是多少。羊毛衫同學聽說了,覺得很好奇,就問什么是Hilbert空間,維數是什么意思。有人告訴了他,于是他很快就得到了答案。這是羊毛衫同學對一個他幾乎一無所知的領域的貢獻。和這樣的瘋子呆在一起會傷自尊的。

Erdos一生都特立獨行,不愿意為了某些利益就改變自己的立場,二戰后,蘇聯占領了匈牙利,他回不去了。后來他打算去美國,美國開始了麥卡錫主義,申請簽證的時候,簽證官問他還會回匈牙利么?他說當然,那里有他母親,還有一大堆朋友。FBI調查他的檔案,發現了一封他寫給紅色中國的信,信的開頭是:“華先生,考慮一個不大于p的素數。……”由于當時美國對共產已經到了風聲鶴唳的地步,美國人害怕他的信中夾雜了什么密碼。Erdos這個親中的猶太人沒有拿到美國的入境簽證。

后來Erdos只好跑到了以色列(畢竟是猶太人),但是Erdos不肯加入以色列國籍,一直保留著他的匈牙利護照。由于Erdos在數學界和科學界的影響,匈牙利政府后來給他頒發了一個特殊護照,承認他是匈牙利公民,并且允許他自由進入以色列。

Erdos60 年代初和80年代中兩次到過中國。這個瘋子一生與384人合作發表了1450多篇文章。雖然如此,其中系統性的工作不多。他最大的貢獻是與Selberg 分別用初等方法證明了素數定理。非常可惜的是因為一些陰差陽錯的誤會兩人決裂了。事情是這樣的,Selberg發現了一個恒等式,告訴了Erdos,兩人從這個恒等式出發分別獨立的用初等方法證明了素數定理。當時人們普遍認為素數定理不可能用初等的方法證明,所以這個結果的影響非常大。Erdos喜歡與人交流,他把這件事情告訴了別人。Selberg在一次聚會上,聽到一個數學家告訴他說“聽說Erdos和一個叫什么名字的人證明了素數定理,用的是初等方法。”這件事情讓Selberg非常傷心,他回來就搶先發表了論文。所以后來大部分的功績都被歸于Selberg。不過Erdos本人對這個卻不是那么在意。

他發paper效率特別高,而且他一直保持每天工作19個小時以上。所有財產就一個箱子,四處流浪,每到一處就與人合作發一堆paper,有一個笑話,說:“Erdos在坐火車的時候和檢票員合作發了兩篇paper。”

羊毛衫同學特別open,遇到個人就要逮住討論數學問題,他本人也特別歡迎別人和他討論。他有一次到UCLA(加州大學洛杉磯分校)訪問的時候,去和他討論的人擠了一屋子,他和每個人同時討論不同的問題,就象國際象棋高手同時和多人對弈一樣。

有一個數學家曾經看到過他和一個國際象棋的高手Nat Fine下棋,說:“他贏的次數很少,而且總是用心理戰術……我看見Nat總是托著腮幫子,冥思苦想下一步,而Erdos則捧著一本厚厚的醫學大百科全書……我問他:‘Paul,你在干什么,你不是正在和Nat下棋么?’他說:‘別打擾我,我在證明一個定理’”

不知道大家中學聽說過單墫沒有?我想如果對數學競賽有興趣的同學都會知道單墫,單墫是我國著名的奧賽數學培訓老師,王元的學生(王元是華羅庚的學生,以證明了“2+3問題”而聞名于世)。單墫曾經和Erdos打過交道,Erdos在一次開會的時候看到單墫和另外一位中國數學家下圍棋,覺得很趕興趣,想和單墫下,但他又知道中國人下圍棋非常好,提出讓單讓他四子。由于眼睛太近視,下棋的時候他差不多是“覆蓋”在棋盤上,第一局他下輸了,第二局單墫故意讓他贏了,他沒有察覺,還是很高興,說:“At least we are equal”
羊毛衫確實有驚人的思維能力。經常會出現這樣的場面,屋子里坐滿了數學家,每個數學家分別和他討論著不同的數學問題,羊毛衫就像一位圍棋高手一樣——滿屋子的轉悠,在這張棋桌上走完一步棋,又跑到另外一張棋桌上不假思索的走出一步棋。數學家們忙得不亦樂乎,趁羊毛衫在和別人討論數學問題的時候,絲毫不敢怠慢,趕緊思考著接下來該問羊毛衫什么問題,而羊毛衫卻顯得是那么的輕松自如。
羊毛衫不近女色,當聽到別人談論女人的時候,他就會遠遠的走開,所以經常有人故意趁他在的時候大聲的談論女人,這樣好看看他憤怒的樣子。中國內戰的時候,羊毛衫為中國難民組織募捐活動,有人和他開玩笑,只要他愿意陪他們去看脫衣舞表演,他們就捐100美元。這些人認為羊毛衫不可能同意的,沒想到,羊毛衫同意了,看完脫衣舞表演回來,羊毛衫拿著募捐的錢哈哈大笑:你們被我騙了,我一進去,就把眼睛摘了下了,其實我什么也沒看見!
雖然,羊毛衫是一名流浪數學家,但也被瘋人院悠閑的生活吸引了,羊毛衫認為,在瘋人院的那段時光,是他成就最輝煌生活最開心的時光。可是好景不長,這種安定的生活沒過多久,就被院長趕出了瘋人院,繼續變回了流浪數學家。
為什么院長要趕走羊毛衫呢?因為很多瘋子都受不了他,經常給院長打小報告,一方面出于嫉妒,羊毛衫經常秒殺他們解決不了的問題,另一方面是羊毛衫怪異的行為方式,讓瘋子們抓狂。
羊毛衫長得像猴子,行為舉止也像一只猴子,當他思考問題的時候,看上去就像睡著了一樣,所以,羊毛衫的很多集體照里,都是耷拉著腦袋。雖然大多數時間羊毛衫很安靜,但是!當他突然想到一個解決問題的方法的時候,就會突然跳到椅子上或者桌子上怪叫,所以經常嚇得旁邊的瘋子們心臟病發作,而心臟病發作后就會被做人工呼吸,然而瘋人院里全是男人。。。。。。
羊毛衫離開瘋人院時十分沮喪,他告訴他的朋友說,他是唯一一個被趕出瘋人院的人,其實,他錯了,不久后,還有一個人也被趕出了瘋人院,他就是我們敬愛的院長!這群瘋子們!實在是生活得太無聊了,竟聯合起來趕走了我們敬愛的院長!其中,包括愛因斯坦!
難怪院長離開的時候,會告訴下一任院長說:這群瘋子,簡直就是一群陰謀家!
晚年時,羊毛衫有一只眼睛的視力在逐漸喪失。有一次他把眼鏡掉在地上了,一個鏡片破了,但仍留在鏡框里。他說:"不礙事,反正那只眼睛也看不見。"說著便又戴上眼鏡。后來他的那只眼睛完全看不見了,急需一次角膜移植手術。手術開始前,醫生仔細給羊毛衫講了手術過程。 羊毛衫問醫生:我還能看書嗎?醫生說,當然可以啊,這正是我們手術的目的。但是,走進手術室,燈光一暗下來,他就和醫生吵了起來,你剛才還說我能看書!醫生說我們得做手術啊!羊毛衫咆哮道:既然做手術的是一只眼睛,為什么你不準我用另一只眼睛看書呢?
再后來,羊毛衫的心臟也出了問題,裝上了起搏器。一次吃飯,他的心跳突然陡增,然后又急劇下降,仿佛要降到0,幸虧在65的時候穩住了,醫生把他留在醫院里觀察,結果,他的病床上堆滿了論文,數學家們像牽線一樣進進出出,把醫生和護士都逼瘋了。
在1996年3月的一次會議上,羊毛衫的報告進行了一半。當他站起來往黑板上寫字時,突然僵硬地倒了下來。與會者都嚇壞了,保安安排他們魚貫而出。這時Erdos蘇醒過來,說,"告訴他們不要走,我還有兩個問題要講。"
1996年6月的一次會議上,羊毛衫再次倒了下來,這一次。。。。。。
這一次,羊毛衫又奇跡般得活了過來。晚年的羊毛衫越來越受到人們的歡迎,聽他報告的人也越來越多。對此,羊毛衫是這樣解釋的:"大家都希望在朋友面前吹牛,說親自聽到了他的最后一次報告。"
1996年9月18日,羊毛衫準備參加一個數論會議,9月20日,他因為心臟病突發而去世。享年84歲。
不到一天的時間內,大半個數學界都得知了這一消息。人們很難相信這是真的,因為我們可愛的羊毛衫總是拿死亡和大家開玩笑,仿佛他永遠不會死似的。但這次羊毛衫的確是真的掛了。
他曾經說過,在上帝的身邊,放著一本天書,天書上有所有數學定理的最簡潔、最優雅的證明,羊毛衫終其一生,都在追求天書的境界,現在,他將站在上帝的身旁,繼續讀著這本天書,因為數學世界是超窮的,天書也是超窮的,他將一直讀下起,一直讀下去。。。。。。直到永恒!

最后交代一句:
為懷念逝世不久的偉大數學家:Erdos1984年獲得沃爾夫獎,和他一同分享數學沃爾夫獎的是華人數學家陳省身。
Erdos 的得獎原因里寫的是:因為他激發了全世界的數學家的創造力。這是指他一貫與人合作的習慣,而且和射雕里的周伯通一樣,屬于數學成癡的人。全世界各地的數學家與他有過交流合作的人不計其數,據說因為他的啟發而發的paper不下上萬篇。羊毛衫一生共與384人合作發表了1450多篇文章。數學界有一個說法叫做Erdos數,就是說Erdos本人計做零,與Erdos合作過的人,Erdos數計做1。與Erdos數為1的人合作過的人,Erdos數計做2,以此類推。一個驚人的結果就是全世界的科學家,不管他們所從事的行業或者方向與Erdos有多遠,他們的Erdos數都小得驚人。謹舉幾例:物理學家費米的Erdos數是3,泡立是4,海森堡是4,愛因斯坦是2。比爾.蓋茨的Erdos數是4(比爾一輩子只發過一篇關于信息論方面的文章)

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