1976年。
白頭鷹的《華盛頓郵報(bào)》在頭版頭條報(bào)道了一個(gè)數(shù)學(xué)新聞,文中記錄了一個(gè)故事。
在70年代中期,白頭鷹各所名牌大學(xué)校園之中,人們都像是發(fā)瘋了一樣,廢寢忘食地玩弄一種數(shù)學(xué)游戲。
這個(gè)游戲非常簡(jiǎn)單,任意寫(xiě)出一個(gè)自然數(shù)N,并且按照以下規(guī)律進(jìn)行變換:
如果這個(gè)數(shù)是奇數(shù),則將它乘以3再加上1。
如果這個(gè)數(shù)是偶數(shù),則將它除以2。
這個(gè)游戲一經(jīng)推出,就引得學(xué)校內(nèi)部的學(xué)生、研究員、教授等紛紛加入。
而這個(gè)游戲之所以能夠有這么大的吸引力,就是因?yàn)槿藗儼l(fā)現(xiàn),無(wú)論N是怎么樣一個(gè)熟悉,最后都無(wú)法逃脫回到谷底1,準(zhǔn)確的來(lái)說(shuō),是無(wú)法逃出落入底部的16-8-4-2-1的循環(huán),永遠(yuǎn)也逃不出這樣的宿命。
而這就是著名的‘冰雹猜想’。
這個(gè)猜想的最大魅力在于它的不可預(yù)知性,在白頭鷹引起學(xué)術(shù)探究風(fēng)波之后,自然也就傳到了全世界。
畢竟,這個(gè)時(shí)候的白頭鷹還是全球的燈塔,是無(wú)數(shù)人心中的上國(guó)凈土。
對(duì)于這個(gè)猜想,來(lái)自日不落的劍橋大學(xué)教授約翰·賀頓有了一點(diǎn)新的發(fā)現(xiàn),找到了一個(gè)自然數(shù)27.
27這個(gè)數(shù)看似是貌不驚人,但是如果按照上述的方法進(jìn)行運(yùn)算的話(huà),那么它的上浮下沉異常劇烈,需要經(jīng)過(guò)77個(gè)步驟的變換到達(dá)頂峰值9232,然后又經(jīng)過(guò)32個(gè)步驟到達(dá)谷底值1.
全部的變換過(guò)程需要111步,其頂峰值9232,達(dá)到了原有數(shù)字27的342倍之多,如果以瀑布般的直線(xiàn)下落來(lái)比較,則具有同樣雹程的數(shù)字N要達(dá)到2的111次方。
另外,在1到100的范圍內(nèi),像是27這樣的劇烈波動(dòng)是沒(méi)有的。
全球?qū)W者對(duì)于冰雹猜想的證明和嘗試,自然不可能是只有這么一點(diǎn)。
但是,整個(gè)學(xué)術(shù)界對(duì)于冰雹猜想證明的進(jìn)展并不是很大。
哪怕是到了如今,也依然沒(méi)有人真的證明了這個(gè)數(shù)學(xué)難題。
王東來(lái)選擇證明這個(gè)數(shù)學(xué)難題,也不過(guò)是一時(shí)興起而已。
數(shù)學(xué)界的難題那么多,之所以選擇了這個(gè)難題,也只是因?yàn)樗鋈幌氲搅俗约涸?jīng)在普林斯頓的時(shí)候,就揭穿過(guò)一個(gè)來(lái)自阿三的學(xué)生證明這個(gè)數(shù)學(xué)難題的事情。
正是因?yàn)檫@個(gè)原因,所以他才會(huì)選擇了這個(gè)難題。
七天時(shí)間,證明冰雹猜想。
也就是王東來(lái)了。
換做其他人的話(huà),韓華說(shuō)什么都不會(huì)相信,哪怕是丘誠(chéng)桐這樣的數(shù)學(xué)大佬,他也未必會(huì)相信。
可是,在王東來(lái)身上,韓華就愿意相信。
選擇了冰雹猜想這個(gè)數(shù)學(xué)難題,王東來(lái)便開(kāi)始全力以赴起來(lái)。
一方面是電池技術(shù)的實(shí)驗(yàn)和突破,一方面又要證明數(shù)學(xué)難題。
所幸,除此之外,王東來(lái)并沒(méi)有多少要他親自處理的事情。
公開(kāi)課一個(gè)周只有兩節(jié),其他的時(shí)間,王東來(lái)可以隨意安排。
一天!
兩天!
三天!
在學(xué)校分配的辦公室里面,早已布滿(mǎn)了草稿紙。
這三天時(shí)間,王東來(lái)對(duì)于冰雹猜想的證明也推進(jìn)了一個(gè)很深的程度。
對(duì)于數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)之外的人來(lái)說(shuō),這只是一個(gè)數(shù)學(xué)游戲而已。
可是,對(duì)于學(xué)界之人來(lái)說(shuō),這是一個(gè)數(shù)論問(wèn)題,還是加性數(shù)論中的經(jīng)典問(wèn)題,但是說(shuō)到底,也只不過(guò)是復(fù)分析問(wèn)題而已。
當(dāng)今學(xué)術(shù)界對(duì)于這個(gè)難題的證明方法是等差數(shù)列驗(yàn)證法,完全是根據(jù)冰雹猜想的驗(yàn)證規(guī)則而建立的一種驗(yàn)證方法。
方法很簡(jiǎn)單,是以無(wú)限的等差數(shù)列來(lái)對(duì)方無(wú)限的自然數(shù),首項(xiàng)偶數(shù),公差是偶數(shù),那么數(shù)列上的所有自然數(shù)都是偶數(shù),全體數(shù)列除于2,如果首項(xiàng)是奇數(shù),公差是偶數(shù),那么數(shù)列上全體自然數(shù)都是奇數(shù),全體乘上3再加1。
如果公差是奇數(shù),首項(xiàng)也是奇數(shù),那么第奇數(shù)項(xiàng)必定都是奇數(shù),則乘上3再加上1,第偶數(shù)項(xiàng)必定都是偶數(shù),則除于2。
如果公差是奇數(shù),首項(xiàng)也是奇數(shù),那么第奇數(shù)項(xiàng)必定都是奇數(shù),則乘上3再加上1,第偶數(shù)項(xiàng)必定都是偶數(shù),則除于2。
如果公差是奇數(shù),首項(xiàng)是偶數(shù),那么第奇數(shù)項(xiàng)必定都是偶數(shù),則除于2,第偶數(shù)項(xiàng)必定都是奇數(shù),則乘上3再加上1。
按照這樣的計(jì)算規(guī)則計(jì)算下去,會(huì)遇到許多的問(wèn)題。
比如說(shuō)偶數(shù)的通項(xiàng)公式是2n,因?yàn)槎际桥紨?shù)所以除于2,得到n,這就是自然數(shù)。
就在王東來(lái)在辦公室里嘗試證明這個(gè)數(shù)學(xué)難題的時(shí)候。
徐松堯和數(shù)學(xué)會(huì)的黃云院士一同來(lái)到了他的辦公室。
然而,剛一進(jìn)辦公室,黃云院士就將注意力放在了辦公室里略顯凌亂的草稿紙上。
這一看,便入了神。
作為華國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)的理事長(zhǎng),黃云院士在數(shù)學(xué)方面的學(xué)術(shù)能力還是有的。
在看了一會(huì)兒之后,就看出了王東來(lái)正在進(jìn)行的工作。
而也正是看出來(lái)了,黃云院士心里才會(huì)震驚起來(lái)。
心里既是震驚,又是幾分激動(dòng)和復(fù)雜地連忙出聲問(wèn)道:“王教授,我能問(wèn)一下,你對(duì)角谷猜想的證明已經(jīng)到了哪一步嗎?”
聽(tīng)到黃云院士問(wèn)起,王東來(lái)這才徹底停下手上的動(dòng)作,認(rèn)真地想了一下,才出聲說(shuō)道:“應(yīng)該到了70%吧,再有兩天就應(yīng)該差不多了。”
王東來(lái)的這個(gè)回答一說(shuō)出,徐松堯和黃云都是呼吸一滯。
值得一提的是,冰雹猜想在國(guó)內(nèi)又叫做角谷猜想,原因也很簡(jiǎn)單,是櫻花國(guó)的一個(gè)叫做角谷的人傳到了國(guó)內(nèi),所以才會(huì)叫這個(gè)名字。
“好!好!好!”
徐松堯連連道了三句好,激動(dòng)語(yǔ)氣溢于言表。
而黃云院士也是如此,雙眼放光,看向王東來(lái)的眼神無(wú)比熱切。
“我就知道東來(lái)你不會(huì)讓人失望,果然是英雄出少年,距離證明哥德巴赫猜測(cè)才過(guò)去幾個(gè)月,沒(méi)想到你對(duì)冰雹猜想的證明工作都到了這一步。”
說(shuō)句實(shí)話(huà),對(duì)于王東來(lái)證明冰雹猜想,黃云院士是真的高興。
畢竟他是華國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)的理事長(zhǎng),而王東來(lái)是成員。
王東來(lái)做出來(lái)的成績(jī)?cè)酱螅敲此鳛閿?shù)學(xué)會(huì)的理事長(zhǎng),自然也能分潤(rùn)到一定的好處。
“對(duì)了,你用的是等差數(shù)列驗(yàn)證法,還是忽略偶數(shù)不記錄驗(yàn)證法?”
黃云想了想,還是沒(méi)有壓住心里的好奇,便試探著問(wèn)了這么一句。
他雖然是理事長(zhǎng),可是骨子里還是一個(gè)學(xué)術(shù)研究者。
此時(shí),親眼見(jiàn)到王東來(lái)證明數(shù)學(xué)難題,而且還是距離成功只差一部分的時(shí)候,心里早已是如同貓爪子在撓一樣,好奇的不行。
不過(guò),黃云也明白在學(xué)術(shù)論文沒(méi)有發(fā)表的時(shí)候,這些東西都是絕密的。
所以在糾結(jié)了一會(huì)兒,黃云才問(wèn)起了一個(gè)不涉及秘密的問(wèn)題,多少也能滿(mǎn)足一下他的好奇心。
忽略偶數(shù)不記錄驗(yàn)證方法,其實(shí)很簡(jiǎn)單。
第一個(gè)被驗(yàn)證的奇數(shù)有可能是能被3整除的奇數(shù),也有可能是不能被3整除的奇數(shù),但是所到達(dá)所歸結(jié)的第二個(gè)奇數(shù),以及第三個(gè)奇數(shù),整個(gè)過(guò)程中所到達(dá)所遇到所歸結(jié)所訪(fǎng)問(wèn)的每一個(gè)奇數(shù),必定都不能再被3整除了。
如果都從能夠被3整除的奇數(shù)開(kāi)始驗(yàn)證,路徑上所遇到所歸結(jié)的所到達(dá)所訪(fǎng)問(wèn)的每一個(gè)奇數(shù)都必定不能再被3整除了,最終都能歸結(jié)于1,那么必定遍歷所有的奇數(shù);如果都從不能被3整除的奇數(shù)開(kāi)始驗(yàn)證,那么路徑上所遇到所到達(dá)所歸結(jié)的所訪(fǎng)問(wèn)到的每一個(gè)奇數(shù)必定都不可能再被3整除了,最終都?xì)w結(jié)于1;所以在順向的冰雹猜想驗(yàn)證過(guò)程中,可以把能被3整除的奇數(shù)都命名為最起始點(diǎn)的奇數(shù),1是終止點(diǎn)的奇數(shù),而在逆向的冰雹猜想驗(yàn)證過(guò)程中則是相反的,1是最起始點(diǎn)的奇數(shù),而能被3整除的奇數(shù)則是終止點(diǎn)的奇數(shù)。
事實(shí)上在驗(yàn)證的過(guò)程中,不能被3整除的奇數(shù),都在存在數(shù)量無(wú)窮多的上一步的奇數(shù),占1/3的比例是能被3整除的奇數(shù),占2/3的比例是不能被3整除的奇數(shù),這一現(xiàn)象都跟自然數(shù)的情況出奇地巧合了。
黃云問(wèn)出等差數(shù)列驗(yàn)證方法和忽略偶數(shù)不記錄方法,算不上涉及秘密。
王東來(lái)也沒(méi)有在意這一點(diǎn),便笑著出聲說(shuō)道:“其實(shí)驗(yàn)證方法無(wú)所謂,并沒(méi)有多么重要。”
“我用了應(yīng)用二項(xiàng)式定理、排除法主反例的存在可能性、以及逆向思考法等方法進(jìn)行了研究,最后找到了一個(gè)切入點(diǎn),應(yīng)該距離徹底證明不遠(yuǎn)了。”
王東來(lái)只是簡(jiǎn)單地介紹兩句,黃云的腦海里就像是掀起了頭腦風(fēng)暴一樣,下意識(shí)地根據(jù)王東來(lái)所說(shuō)的情況去驗(yàn)證起來(lái)。
不過(guò),只是下一秒,黃云便反應(yīng)過(guò)來(lái)。
臉上露出一絲苦笑之意,出聲說(shuō)道:“以前我總是說(shuō)什么每逢大事需有靜氣,現(xiàn)在看來(lái),我還差的遠(yuǎn)啊!”
“好了,冰雹猜想的證明就不要再提了,再說(shuō)的話(huà),我怕我會(huì)忍不住生出嫉妒的心思。”
黃云并沒(méi)有掩飾自己剛才的表現(xiàn),此刻略帶幾分自嘲地調(diào)侃自己。
面對(duì)黃云這么說(shuō),徐松堯和王東來(lái)自然也不好多說(shuō)什么,便將轉(zhuǎn)過(guò)話(huà)題。
“徐校,是有什么事情嗎?”王東來(lái)出聲問(wèn)道。
徐松堯說(shuō)道:“我倒是沒(méi)有什么大事找你,是黃院士找你有點(diǎn)事情。”
聽(tīng)到這話(huà),王東來(lái)便將視線(xiàn)放到了黃云的身上。
黃云并沒(méi)有立即說(shuō)出來(lái),而是看了看徐松堯,再看看王東來(lái),稍稍猶豫了一下,才出聲說(shuō)道:“其實(shí)我這次來(lái),是北大的田院士讓我來(lái)當(dāng)說(shuō)客的。”
“北大希望王教授能夠考慮前往北大進(jìn)行學(xué)術(shù)研究,給出的條件包括但不限于五千萬(wàn)的學(xué)術(shù)研究經(jīng)費(fèi)審批權(quán),理論數(shù)學(xué)研究中心主任,以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓等其他的條件。”
“田院士親自找上我,我不好拒絕,所以只能過(guò)來(lái)跑一趟。”
在黃云說(shuō)到這里的時(shí)候,徐松堯的臉色已經(jīng)有些難看了,不過(guò)并沒(méi)有爆發(fā)出來(lái),而是強(qiáng)忍著。
王東來(lái)的神情倒是平靜無(wú)比,并沒(méi)有多大的意外。
畢竟以他此時(shí)此刻的學(xué)術(shù)成績(jī),早就應(yīng)該會(huì)有高校來(lái)接觸他,想要把他挖走。
甚至于,就連國(guó)外的不少頂尖高校也都發(fā)來(lái)過(guò)邀請(qǐng),想要讓王東來(lái)成為特邀教授。
如果王東來(lái)主動(dòng)一些,也未必不能在國(guó)外更早地混上一個(gè)院士身份。
黃云自然是注意到了徐松堯的神情變化,并不意外,只是卻沒(méi)有想到王東來(lái)會(huì)這么平靜。
要知道,北大這次托他提出來(lái)的條件極為豐厚。
學(xué)術(shù)研究經(jīng)費(fèi)是一方面,理論數(shù)學(xué)研究中心這個(gè)單位一聽(tīng)多半也是專(zhuān)門(mén)為了王東來(lái)而設(shè)置的,但是憑借北大的牌子,王東來(lái)再擔(dān)任主任之后,身份自然也就變了。
這個(gè)條件如果放到黃云的身上,他早就一口答應(yīng)下來(lái)。
甚至于,早在一開(kāi)始的話(huà),可能就已經(jīng)前往北大了。
心里想著這些,黃云再次開(kāi)口說(shuō)道:“當(dāng)然了,田院士也說(shuō)了,會(huì)尊重東來(lái)你的想法,這個(gè)條件會(huì)一直保留。”
“除此之外,田院士還提出了一個(gè)建議,那就是想要邀請(qǐng)東來(lái)你前往北大做學(xué)術(shù)交流。”
“C9高校之間,本來(lái)就有學(xué)術(shù)交流的慣例,眼下,田院士提出這個(gè)建議,倒也屬于正常。”
黃云剛剛說(shuō)完這些,徐松堯就開(kāi)口了。
“這件事情,就交給東來(lái)你自己處理,不管你做出什么選擇,我都會(huì)依舊支持你,學(xué)校也會(huì)是你的堅(jiān)強(qiáng)后盾。”
“不管是出國(guó),還是前往北大,只要能讓你有所收獲,就行了!”
徐松堯這番話(huà)并不是虛情假意,而是情真意切的想法。
他看的很明白,唐都交大在數(shù)學(xué)方面確實(shí)不如北大,不如國(guó)外的頂尖高校,差距明顯。
王東來(lái)留在這里,成長(zhǎng)速度也確實(shí)沒(méi)有去這些地方來(lái)的更快。
如果,只是為了唐都交大的數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)以及唐都交大的學(xué)術(shù)地位著想的話(huà),那肯定是不能讓王東來(lái)離開(kāi)。
可是徐松堯卻不會(huì)這么做,因?yàn)樗靡粋€(gè)道理,那就是待人以誠(chéng),以誠(chéng)相報(bào)。
事情也確實(shí)如同徐松堯所想的那樣,王東來(lái)沒(méi)有一絲的猶豫,直接出聲拒絕了來(lái)自北大的招攬。
“還請(qǐng)黃院士替我好好謝謝田院士的抬愛(ài),我這人戀舊,就不離開(kāi)唐都交大了。”
“不過(guò),學(xué)術(shù)交流的話(huà),倒是沒(méi)有問(wèn)題,只要兩邊學(xué)校溝通好的話(huà),我沒(méi)有什么問(wèn)題。”
黃云的臉上也露出了一絲淺淺的笑意,松了一口氣。
心里卻是暗暗下定決心,再也不接這樣的事情了。
“好,這件事我會(huì)告訴田院士的。”
“不過(guò),相比較這個(gè)事情,我更期待你的學(xué)術(shù)成果,我有預(yù)感,咱們國(guó)內(nèi)的數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)將會(huì)迎來(lái)一次巨大的騰飛,這一切都是你的功勞啊!”
黃云感慨著說(shuō)道。