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就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……

從壁畫、沙盤、石板,到黑板。


一種書寫工具的自然選擇。


黑板加粉筆,作為思想啟蒙、文化傳承的基本工具,延續幾百年。

黑板,深邃如星空。


即使大名鼎鼎的NASA(美國國家航空航天局)在無PPT的時代也是情有獨鍾

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


NASA科學家們(圖片來源果殼網)


這裡,科學家們書寫的不僅是抽象的數學公式,更是他們心中的深邃思想和宇內藍圖。


當然,黑板以其獨特的功能更深得數學家們的喜愛。


每個數學家房間里都有一塊黑板」,誠如山東大學劉建亞教授所言,"數學思想需要一個載體,而日常生活的語言不足以成為這個載體,所以數學家需要公式。"

黑板則成了公式最好的呈現方式。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



對於《博士的愛情方程式》里這位只有80分鐘記憶力的天才數學博士來說,黑板就更是他生活的必需品了。在黑板上他可以自由地書寫著屬於他的素數世界。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



《博士的愛情方程式》劇照


當年(1637年),業餘數學家費馬在閱讀丟番圖的《算術》時,提出了一個猜想:「xn+yn=zn當n>2時沒有正整數解。」史稱費馬大猜想。 可惜啊,當年費馬的房間里沒有放置一塊黑板,以至於「我找到了一個非常絕妙的證明方法可以證明這個定理成立,但由於這頁邊太小,不能寫下我的完整證明」。


因為這個狹窄的頁邊,令後世數學家們前仆後繼,折騰了300多年,直到1994年安德魯·懷爾斯才證明了謎一樣的「費馬大定理」。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



安德魯·懷爾斯與黑板上的費馬大定理


或許,為了彌補費馬的遺憾,在電影《費馬的房間》(又名《極限空間》,2007年)里,神秘的主人費馬在他的房間里就為另外的四位數學家留下一塊黑板。即使是可怕的陰謀,也希望使他們走的沒有遺憾——沒有解決他提出的問題,是因為房間里沒有黑板造成的。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



《費馬的房間》劇照


有了前車之鑒,數學家們為了能捕捉到其瞬間靈感,就連世界最高水平的數學研究所之一的牛頓數學研究所(劍橋大學)也有了後備,在研究所里到處立有黑板,包括廁所里。即使靈感的閃現是出現在廁所里的那一刻,也能及時留下痕迹。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



圖片來自科學網蔣迅博客


當然,黑板,深邃卻不失簡樸,真可謂大道至簡。


17世紀法國著名的僧侶數學家馬林?梅森(Mersenne)在歐幾里得、費馬等人有關研究的基礎上對2p-1(數學界把這種數稱為 「梅森數」,並以Mp記之。)作了大量的計算、驗證,並於1644年在他的《物理數學隨感》一書中斷言:


在不大於257的素數中,當p = 2、3、5、7、13、17、19、31、67、127、257 時,2p-1是素數,其它都是合數。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



梅森


因為梅森的地位,於是250年來,人們對其斷言深信不疑


直到1903年,哥倫比亞大學的數學家科爾(Frank Nelson Cole,1861~1926)在美國數學會的一個會議上作了一篇《論大數的因式分解》。只見,科爾一言不發,開始在黑板上計算起267 ,然後小心翼翼的減,1,得到天文數字:


147 573 952 589 676 412 927


接著,他又一聲不吭地換到黑板的另一邊,列出了式子:


193 707 721×761 838 257 287


這兩個式子計算結果一樣


於是,梅森猜想這個百年神話頃刻間破滅。據說,有史以來,美國數學會的數學家們第一次向一位不發一言的演講者熱烈鼓掌。


那一刻,黑板呈現了一切,大音希聲!

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



也難怪幾何學大師陳省身先生身後遺願:「不留墳頭,只立一塊黑板」。以黑板為碑,公式為銘。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



陳省身夫婦在南開大學的墓碑整體橫截面為曲邊三角形,象徵著名的『高斯-博內-陳』公式。碑正面正似塊黑板,上面的文字和數學符號、公式全是白色的,碑上刻當年證明的手跡,碑前擺放著23個圓形石凳,整座墓園猶如露天大教室。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



陳先生之黑板墓碑


如今,黑板之於數學家們,已然成了經典形象。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


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就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……


就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



當然,數學家們在黑板上所繪製的,必然也有別於常人。正如蘇格蘭數學家和物理學家威廉湯姆遜·開爾文勛爵有一天在黑板上寫下如下式子後,說:"所謂數學家就是,這個公式對他來說,就像2+2=4對你們一樣顯而易見。

就因為差一塊黑板,導致了300年後才有人解決這個世紀難題……



一塊黑板,最熟悉的感覺!


via:數學與藝術MaA


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