徐生洲像只待產的貓兒,火急火燎回到房間,甩掉腳上的鞋,從書包裡扯出一沓白紙、一支簽字筆,就伏在桌子上快速地推導起來。
禪宗修行第一境,是看山是山、看水是水。
其實人類從古至今、從小到大,莫不如此。所以書上才說,人類最早認識自然規律使用的研究方法是觀察法。
到第二境“看山不是山,看水不是水”,那就需要一個轉換。
轉換是最難的,意味著要把熟悉的變成不熟悉的(即文學理論中的“陌生化”)、把不熟悉的變成熟悉的。而後者最為數學家所喜愛,也是數學家最常使用的工具。比如“割圓術”,圓周率π很難求,那就透過計算圓內接正多邊形的面積,用去無限逼近圓面積,以此求取圓周率。
很多數學問題的解決思路也是如此,即透過合適的方法,把難以解決的問題轉換成容易解決或已經解決的問題。
以前有個笑話,說數學家厭倦了數學,於是跑到消防隊應聘。消防隊長說:“可以,但要先做個培訓。”然後把數學家帶到訓練場地。
場地附近有一個倉庫、一個劇院、一隻消火栓和一卷軟管。消防隊長介紹道:“如果倉庫、劇院同時著火,我們會先救劇院、再救倉庫,因為人的生命是最重要的,其次才是財物。明白嗎?”
數學家道:“明白。”
消防隊長點點頭:“好!現在假如倉庫著火,你該怎麼辦?”
數學家不假思索地回答道:“我會把劇場點著。”
消防隊長跳了起來:“天哪,你瘋了!為什麼要把劇場點著?”
數學家理所當然地說道:“如此一來,我就把未知的問題轉化成一個我們已經解決過的問題。”
但難點在於如何找到一種合適的轉換方法。事實上,每找到一個完美有效的轉換方法,都是數學史和數學思想史上的一次飛躍,進而對人類科學技術發展起到巨大的推動作用。
可以這麼說,凡是變換,都是非常牛啤的存在!!
比如傅立葉變換、拉普拉斯變換、z變換這3大變換(當然還包括這3大變換的逆變換,即傅立葉逆變換、拉普拉斯逆變換、逆z變換),學理工科的幾乎無人不知,它們是現今計算機、通訊、訊號處理等領域的堅實基礎。而3大變換的核心都是變未知為已知、變難求為易求。
像傅立葉變換,是將滿足一定條件的某個函式,轉換成三角函式或者它們的積分的線性組合。
像拉普拉斯變換,是將一個有引數實數t的函式,轉換為一個引數為複數s的函式。
像z變換,是將時域訊號(即離散時間序列),轉換為在複頻域的表示式。
徐生洲之前遇到的攔路虎,就是缺乏一個合適的變換,把兩邊等價起來。經過那張牆報的提醒,他敏銳預感到,解決自己問題的關鍵就是朗蘭茲綱領!
朗蘭茲綱領,是上世紀六十年代,年僅30歲的加麻大數學家羅伯特·朗蘭茲給漂亮國數學家安德烈·韋伊的一封信裡提出的。他認為,數論、代數幾何和群表示論這三個相對獨立發展起來的數學分支,其實具有本質聯絡。
具體是怎麼聯絡起來的?
當時還不太清楚。
但朗蘭茲綱領的重要性卻是有目共睹的,它有點像數學領域的“大統一理論”,即用一個統一的視角,將三個數學分支聯絡起來,其核心就是變換與等價。透過朗蘭茲綱領的框架,許多傳統數論中的難題,都可以轉化為表示論或其他領域中的問題,從而以新的視角和工具加以解決。
比如懷爾斯證明費馬大定理,就是借鑑了朗蘭茲綱領中的思想,將橢圓曲線和模形式聯絡起來,並最終透過這些聯絡取得成功。
經過無數頂