>
莎兰德这辈子都深爱着解题与猜谜。九岁那年,母亲送给她一个魔术方块。她的能力受到考验,但受挫的时间几乎不到四十分钟,她便理解其中的运作模式。从此以后,解魔术方块对她来说再也不是难题。她也从未错过每天报纸上的智力测验--给你五个怪异的图形,你得解出第六个图形为何。她总能一眼便看出答案。
上小学后,学了加减法,乘除与几何则是自然的延伸。她能够加总餐厅的帐单、开立发票,还能依发射的角度与速度计算出炮弹的轨道。很简单。但在读到《大众科学》里那篇文章之前,她从不曾对数学感兴趣,甚至没想过乘法表也是数学。那只是某天她在学校里只花一个下午就背出来的东西,却始终不明白为何老师要一再地叨念一整年。
后来很突然地,她感觉到在这些理论与公式背后,必定存在着不可改变的逻辑,这个念头引领她来到大学书店的数学区。但一直到开始读《数学次元》,她眼前才展开一个全新的世界。数学其实就是一个有着无数变化的逻辑谜题--是可以解答的谜。其要领并不在於解答算数问题--五乘以五永远都是二十五--而是在於了解各种规则的组合,进而能够解答任何一个数学问题。
严格说来,《数学次元》并非教科书,而是一本厚达一千两百页、讲述数学历史的大部头书籍,内容从古希腊时期一直延伸到近代人为了了解球面天文学所作的努力。它被视为数学“圣经”,就如同丢番图①的《算术》在治学严谨的数学家眼中的崇高地位(不论过去或现在)。当她在格兰安西海滩饭店的露台上首次翻开《数学次元》时,便被诱入一个数字的魔法世界。写这本书的作者很懂得利用一些奇闻逸事与惊人的问题寓教於乐。从阿基米德到今日加州喷射推进实验室的数学,她都能理解,并吸收了他们解题的方法。
---
①丢番图(Diophantus,约246-330),希腊数学家,因为引用符号来代表数,所以被世人称为代数之父。
---
毕达哥拉斯於公元前五世纪整理出的公式(x2+y2=z2),让她顿悟了。在那一刻,莎兰德才了解到自己在中学时期某堂课--这是她所上过极少数的课程之一--背下来的内容意义为何。在直角三角形中,两条直角边的平方和等於斜边的平方。此外,欧几里得於公元前三百年左右的发现也令她十分着迷:完全数恒等於两数相乘,其中一数为二的次方数,另一数为二的下一个次方数减一的差。这比毕达哥拉斯的公式更精密,她可以看到无穷的组合。
6=21x (22-1)
28=22x (23-1)
496=24x (25-1)
8;128=26x (27-1)
她可以无止境地推算下去,而且找不到任何能推翻这个法则的数字。这种逻辑正好投合莎兰德对於“绝对”的感觉。她继续研读阿基米德、牛顿、马丁·加德纳能等十多位一流数学家的理论,完全沉醉於纯粹的愉悦中。
接着来到探讨皮埃尔·德·费马的章节,他所提出的数学谜题“费马最后定理”让她震惊了七星期。但这点时间不算什么,因为将近四百年来数学家们都被费马逼疯了,一直到一九九三年才终于有个名叫安德鲁·怀尔斯的英国人成功解开谜底。
费马定理是个有趣、简单的课题。
皮埃尔·德·费马,一六○一年出生於法国西南部的博蒙·德洛马涅。他甚至称不上数学家,而只是个热爱数学并将它当成嗜好的公务员,但却是公认有史以来最杰出的自学数学家之一。他和莎兰德一样,很喜欢解各种难题与谜题。而最令他感到有趣的则是设计问题却不提供解答,让其他数学家伤脑筋。哲学家笛卡儿给费马取了许多难听的绰号,而他的英国同僚约翰·华里斯则称他“那个该死的法国人”。
一六二一年,出版了丢番图《算术》的拉丁文译本,里面完整编辑了毕达哥拉斯、欧几里得与其他古代数学家所提出的数论。费马便是在研究毕达哥拉斯的公式时,忽然灵光乍现发明了这个不朽的问题。他将毕达哥拉斯的方程式稍作变化,将(x2+y2=z2)式中的平方改为立方(x3+y3=z3)。
问题是新的方程式似乎没有任何整数的答案。因此费马只是在理论上动了点手脚,却将一个具有无数完美解答的公式变成一条毫无出路的死胡同。他的定理正是如此--费马声称在无限的数字宇宙中,没有任何一个整数的立方可以等於两个整数的立方和,而且只要数字的次方数大於二--也就是除了毕氏方程式之外,皆可适用。
其他数学家很快便同意这个说法。经过测试与错误,他们可以自己证明找不到任何数字得以推翻费马定理。只不过问题在於即使计算到世界末日,他们也永远无法检验完所有存在的数字--数字毕竟是无限的--因此数学家们并不能百分之百确定下一个数字也不能推翻费马的定理。在数学领域中,任何主张都必须以数学方式证明,以有效而精确的公式表达。数学家站上讲台后,必须能够说出:“结果是如此,因为……”
费马出於习惯,对同僚们提出了惹人厌的考验。这位天才在他《算术》那本书的书页空白处写下问题,并以几行字作结:“Cuius rei demonstrationem mirabilem sane detexi hanc marginis exiguitas non caperet”这几行字在数学史上永垂不朽:“对此命题我有非常精辟的证明法,但空白处太小写不下。”
假如他的用意是为了将同侪逼疯,那么他成功了。自一六三七年以后,几乎每个有自尊心的数学家都会花时间,有时是花大量时间,试图找出费马的证明。一代代的思想家都未能破解,直到最后怀尔斯终于提出众所期盼的证明。在此之前,他已经苦思这个谜二十五年,最后十年更是投注了几乎所有时间。
莎兰德感到茫然。
她其实对答案并不感兴趣,重点在於解答过程。若有人将谜题摆在她面前,她就解题。在她了解推理原则之前,解开数字之谜需要花很长时间,但总能在翻看答案前作出正确解答。
所以她读到费马定理时,便拿出纸来开始涂写数字。但找不到证明法。
她不屑於看解答,因此跳过了提供怀尔斯解答法的章节,继续将《数学次元》看完,也确信书中提出的其他问题对她而言并无超高难度。接下来她日复一日地重新研究费马的谜题,心情也日益急躁,很好奇费马的“精辟证明”到底是什么。她从一条死巷走到另一条。
三十二号房的男人起身走向出口时,她抬头看了一下。他在那儿坐了两小时又十分钟。
艾拉将杯子放在吧台上。她早已察觉那种插着可笑阳伞的粉红色蹩脚饮料,不合莎兰德的口味。她总是点同样的饮料--兰姆可乐。平常她点的无非是拿铁、兰姆可乐,或是加勒比啤酒,只有一晚例外,那天她有点奇怪,喝得烂醉,艾拉只得叫服务生搀她回房。她照例坐在吧台的最右端,打开一本书,里头看上去充满密密麻麻的数字,在艾拉看来,她这种年纪的女孩会选读这种书真是有趣。
她也注意到莎兰德似乎一点也不想被人搭讪。极少数几个落单男子曾献过殷勤,却都遭到和善但坚定的拒绝,其中有一次还不是非常和善。遭到无礼打发的男人叫克利斯·麦凯伦,是当地一名流氓,很可能会对人大打出手。因此当他烦了莎兰德一整晚,最后不小心绊一跤跌进泳池时,艾拉也不太为他操心。值得赞赏的是,麦凯伦并未记恨。第二天晚上他又来了,非常清醒,并说想请莎兰德喝一杯啤酒,她略一犹豫后接受了。从那时起,每当他们在酒吧相遇,彼此总会礼貌地打招呼。
“一切都好吗?”
莎兰德点点头,端起杯子。
“玛蒂达有什么消息吗?”
“还在往我们这边来,这个周末可能会很惨。”
“什么时候会知道?”
“老实说,得等她过境后才会知道。她可能朝格林纳达直扑而来,却在最后一刻转向北方。”
这时她们听到一阵笑声,稍嫌大声了点,转头一看原来是三十二号房的女子,她丈夫显然说了什么有趣的话。
“他们是谁?”