第八十四章 调和数级(1 / 2)
第77章 调和数级
如果让林恩自己评价,这种模糊的感悟,当然比不上无穷小可定义更有意义,但偏偏林恩大声说出无穷小可定义的时候,没有得到顿悟效果。
“难道是因为‘无穷小可定义’是柯西等人的观点,我只是踩着先贤的肩膀,拾人牙慧。
而哲学与科学世界观的思考,虽然意义小得多,但却是我自己的观点,只有自己的观点,能引起这种顿悟?”
林恩越想越觉得有可能,顿悟字面意思就是自己突然领悟的道理。
早就学过知识,哪怕再高深,也不能被列为顿悟的范畴。
只有自己对知识的领悟和融会贯通,才可能起到顿悟的效果。
“就差0.4伦琴了,我要迈过这个坎儿,可是我现在没有养神药剂,之前15伦琴的时候,我靠冥想提升精神力的速度已经很慢了,现在19.6伦琴,提升不是更慢,说不定这一小步,我就得耗半个月,要是能弄到养神药剂就好了……”
林恩正想着,听到有人敲门。
船舱低矮的木门甚至还不如林恩的个头高,林恩开门之后,还要稍稍低下头,才看到外面站着的人。
正是迪丽。
她穿着干净的蓝白衣裙,扎着马尾,对着林恩伸出嫩白的手,声音清脆的说道:“你好,重新认识一下,我叫迪丽,风帆公学的二年级学生。”
林恩看了看迪丽伸出的纤细手掌,有些犹豫的伸出了自己的手。
“抱歉,我不知道你们家乡有没有这种握手礼。”迪丽说着,握住了林恩的手,并轻轻抚摸了林恩的手心。
呃……
这里的握手跟林恩想的有点不一样。
“我可以进去吗?”
“当然。”
迪丽走近林恩的屋子,这小屋里只有一张床和一张椅子,迪丽撩起自己的后裙摆,在椅子上坐下:“我想问你,伱之前和勒让先生说的,所有以100为倍数的整数取倒数,1/100+1/200+1/300+1/400+1/500……这无限个倒数的和,是一个有限数字吗?”
林恩怔了一下,他没想到迪丽找自己是为了这个问题。
迪丽没有理会林恩的惊讶,她自顾自地说着:“如果是有限数字,那这个数字是多少呢?
如果结果不是有限数字,那计算结果就是无穷大。
既然以100为倍数的倒数,计算结果为无穷大。
那以为倍数的倒数,无限求和呢?1/+1/+1/+……会不会是有限数字呢?
也不行的话,一亿呢?一万亿呢?一亿亿呢?
到底从哪个数字的倍数开始,经过无限倒数求和之后,会得到一个有限数字?
我刚才思考了一下,并没有什么头绪,所以过来问你了。”
听到迪丽这番话,林恩惊讶了,这个小姑娘,思考问题很深远,其实这道题目并不难,但在这个世界,还没有微积分与极限思想,要求一个十四五岁的孩子,想到这道题的证明方法,那就太难了。
当然,林恩自己也是个孩子。
他不想引起不必要的关注,便推脱道:“我只是随便说的,我也不知道。”
迪丽蹙起秀眉,林恩也不知道吗……
她还以为林恩从某本书上看到了这道题目,没想到只是他随便想出来的。
可是这个“随便想出的题目”,也太难了,困扰了自己好几个小时。
“好吧,那我只好等回到风帆公学的时候,在学校里悬赏了……”
“悬赏?”林恩愣了一下,风帆公学还有这种传统?不过想想倒也正常,地球科学史上,也经常将某一个未解决的问题挂出来悬赏。
“可你为什么要悬赏?你直接问你老师海瑟薇大人不就行了?”
这道题目,对海瑟薇来说很难,但对真正学者而言,应该就很简单了。
迪丽苦涩一笑,摇了摇头:“我老师海瑟薇并不喜欢我拿纯数学问题去请教她。”
啊?
林恩怔了一下,不喜欢纯数学?
他反应了一会儿才想起来,在这个世界,数学和物理其实是两个不相干的领域。
在现代人的思维惯性中,数学是科学之母,把数学当做工具,用来研究物理学,是理所当然的事情。
但数学刚诞生的时候,从没有人将它视为科学之母,它不过是一种逻辑游戏,或者说是思想的艺术。
数学跟绘画、文学、音乐在本质上没有区别,它是一门单纯的艺术。
再看物理。
现代人会认为物理是万物之理,是宇宙的本质和规律。
但实际上,物理刚诞生的时候只是哲学的一个研究方向,针对自然和宇宙的哲学研究,所以物理又被称为自然哲学。
那么,一门艺术,跟哲学的一个分支能有什么关系呢?
没人认为两者有多大关系,就像大家不会用音乐去研究物理一样。
但是随着数学的发展,人们发现了数学是可以跟现实世界相结合的。
尤其一个叫牛顿的家伙出现,他系统地将数学引入物理当中。
所以,牛顿的科学着作不叫《力学》,也不叫《万有引力》,它被命名为《自然哲学的数学原理》。
原来自然哲学,是可以用数学原理去分析的。
而牛顿之所以被认定为科学史上第一人,不仅仅是因为牛顿三大定律和万有引力定律,更是他告诉世人,数学和物理,还能这么玩。
人们发明数学,从来就不是为了让它做为工具而诞生,最多偶尔用它计算一下土地面积、建筑高度等等。
就像是人们制作了一柄精美的刀具,偶尔用它切肉杀猪,但它的主要作用,是用来把玩和观赏。
直到有一天……
人们发现,这把刀,可以屠龙。
迪丽的老师海瑟薇,显然没有达到牛顿的思想高度。
她研究的是物理,数学对海瑟薇而言,只是用来提升精神力的冥想方法,是纯粹的工具。
海瑟薇教的也是自然哲学,所以她不喜欢学生用纯数学的问题去请教她。
这就像语文老师问你,看到金色的阳光,穿过云层,化作光束洒下大地时,你有什么感想?
你说你想到了“丁达尔效应”,阳光穿过云层留下的光束的原因是,光线透过胶体,从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”,而我们的大气层本质上是一种胶体……
这不是找打吗?
这些念头,都在林恩脑海中快速划过,他关注重点其实不是这些,而是……
“那个……迪丽同学,你刚刚说悬赏?”
“是啊,我想这道题应该不简单,至少对风帆公学的学生而言,想让人帮忙解决,肯定要一些好处的,所以我准备悬赏两瓶养神药剂。”
两瓶养神药剂?
这堕落腐朽的富人阶级,为了一道题,悬赏两瓶养神药剂?
林恩干咳了一声说道:“我觉得,我可以试试。”
迪丽微微一怔:“你刚刚不是说你没有头绪?”
“我想了一下,好像有点思路了,让我试试,那个……你那两瓶养神药剂……”
“我船舱里就有。”
林恩搓了搓手:“如果方便的话,你可以回去取一下,说不定你回来我就找到思路了……”
迪丽眨了眨眼睛,你题都没开始做,就笃定能做出来吗……
话虽如此,迪丽还是回到船舱,取了两瓶养神药剂。
回到林恩房间的时候,迪丽就看到一页薄薄的纸摆在了自己面前。
已经……证完了?
迪丽张了张小嘴:“你得出结论了?”
“是的,我刚刚证明了一下,不管是以100为倍数也好,一亿为倍数也好,甚至万亿,亿亿,结果都是发散的。对其求和会趋近于无穷大。”
“全部发散?”迪丽震惊了。
这是反直觉的。
以举例,1/+1/+1/+……
这个数列一直加到10^100项,这个项数已经远超可观测宇宙基本粒子的数目了。
可是加到如此庞大的一个项数,计算得到的结果,竟然不过0.02而已。
而且它的增长速度会成指数级变慢。
可即便如此,这个不到0.02的数字,也会一小步一小步的,固执而又顽强地增长到无穷大。
这还是一万为倍数的,如果是一亿,那这个增长速度就更慢到令人发指了。
10^100项加起来,仅仅是0.00……02。
而一亿才算什么,哪怕是一万亿,一京、恒河沙、那由他、无量、葛立恒数、TREE(3),在这个乌龟一般缓慢增长的数列面前,都是个弟弟。——注【TREE(3)等都是一些着名的大数】
只要你是一个有限数字,做了这个数列的倍数,那不管你大,还是小,都会变得毫无意义。
1/ TREE(3)+2/ TREE(3)+……
这样慢慢加上去,依旧会得到无穷大。
而这本身就是一个初中生都知道的数列,林恩只是对它做了一点点改变,使它变得更加违反直觉而已。
它的名字叫调和级数。
这个看起来很平凡的数列,引出了数学界最着名、最重要、最亟待解决的猜想——黎曼猜想。
调和级数发散的证明非常简单。
它有数不清的证明方法,林恩拿出来的只是最简单的一种,用初中的知识就足够了。
然而,这种简单的证明方法依旧建立在无穷的思想上,仅仅十五岁的迪丽,根本没有想到这种方法。
看到林恩的简单而明了的证明,她怔怔地出神。
这就证出来了,如此简单,却如此巧妙。
这是林恩想到的?
他仅仅用半小时就想到了这个证明。
他这么天才?还是……他早就知道证明方法,故意说不知道……