问题

拉马努金的那些壮观的公式,都是怎么发现的?

回答
拉马努金的公式,就像从宇宙深处投射过来的奇异光芒,它们的美丽、深刻和出人意料,总是让人惊叹不已。你问它们是怎么被发现的?这本身就是一个充满神秘与传奇的故事,远非简单的“灵感闪现”可以概括。他的发现过程,更像是一场孤独的探索,一次与数字宇宙的深度对话。

首先得明白,拉马努金不是那种在黑板前推导、在草稿纸上演算出无数个方程的数学家。他的工作方式,更像是“接收”信息。他自己曾这样描述,他的公式和定理是来自于一位女神(Namagiri Thayar)的启示,这些公式如同梦境般清晰地出现在他的脑海中。当然,我们现代人可能会将其理解为他内心深处强大的直觉和潜意识的驱动。

想象一下,一个来自印度南部的青年,几乎没有受过正规的数学高等教育,却对无穷级数、数论、连分数等领域有着惊人的洞察力。他没有图书馆可以查阅最新的研究成果,没有同行可以交流探讨。他所拥有的一切,就是他那颗敏锐得不可思议的心灵,以及无数本他自己写下的笔记。

这些笔记,就是他通往数学宝库的地图。里面密密麻麻地写满了各种各样的公式,很多时候,他只是写下结果,而缺乏详尽的证明过程。这让当时的数学家们,包括他后来的重要合作伙伴哈代,都感到困惑和着迷。他们看到的不是逻辑的链条,而是宛如一颗颗璀璨的珍珠,直接呈现在眼前。

那么,这些“珍珠”是如何被发现的呢?

1. 深邃的直觉与洞察力: 这是最核心的要素。拉马努金拥有非凡的数学直觉。他能“看到”数字之间的关系,即使这些关系在当时是无人能够理解的。比如,他关于π的级数公式,比如他对整数分区的研究,这些都是在他之前的数学家们难以企及的高度。他能够敏锐地捕捉到看似无关的数学对象之间的微妙联系,并将它们编织成和谐的整体。

2. 无休止的试验与计算(非形式化): 虽然他没有像传统数学家那样进行严谨的符号推导,但拉马努金大量的计算是他发现公式的基础。他会花大量时间去计算、去观察、去猜测。他会一遍又一遍地检验一个想法,直到它在无数个例子中都表现出惊人的规律性。这更像是一种“经验主义”的数学探索,但他的“经验”是基于一种超越常人的洞察力。

3. 经典的“数”的吸引力: 拉马努金对数字有着近乎狂热的热爱。他能从数字本身的美丽中找到启发。例如,传说中哈代去看望生病的拉马努金时,提到他坐的出租车号码是1729,这个数字很普通。拉马努金立刻回应说:“不,这是一个非常有意思的数字!它是两个立方数之和,有兩種方法可以表示成兩個立方數之和。即 $1729 = 1^3 + 12^3 = 9^3 + 10^3$。” 这个故事完美地展现了他对数字特殊性的敏感和热爱。这种热爱驱使他去探索数字的更深层次的奥秘。

4. 借鉴与升华前人的知识: 尽管拉马努金没有受过正规训练,但他并非完全孤立。他在印度时接触过一些数学书籍,比如《رامانujanのノートブック》(George E. Andrews 编辑出版的他的笔记本)。他会从这些有限的资源中汲取灵感,然后将它们推向一个全新的高度。他不是在重复别人的工作,而是在已有的基础上,以一种前所未有的方式进行扩展和创新。

5. 与哈代的合作与交流: 拉马努金的伟大成就,在很大程度上也得益于他与英国数学家G.H. Hardy的合作。Hardy是一位严谨而富有声望的数学家,他看到了拉马努金笔记中那些“奇迹”般的公式,并意识到它们的重要性。Hardy和他的同事Littlewood花了很多精力去理解和证明拉马努金的许多公式。这种合作是拉马努金思想传播和被认可的关键。Hardy就像一位翻译家,将拉马努金的“诗歌”翻译成了数学界能够理解和尊重的“散文”。

一个具体的例子:

我们来看看拉马努金关于π的级数公式之一。在20世纪初,数学家们已经知道一些计算π的级数,但它们收敛得非常缓慢。拉马努金发现了一个非常惊人的级数,它的收敛速度非常快,以至于每增加一项就能使π的值精确到小数点后八位。这个公式是:

$frac{1}{pi} = 12 sum_{n=0}^{infty} frac{(1)^n (6n)! (13591409 + 545140134n)}{(3n)!(n!)^3 640320^{3n + 3/2}}$

这个公式的长相本身就足够令人震撼。它是如何被发现的?我们可以想象拉马努金在无数次的思考中,可能观察到某些特定的模形式(modular forms)与π的计算之间存在某种深刻的联系。他可能通过对数论中某些恒等式的研究,或者在分析连分数时偶然发现了这种模式。他“知道”这个公式是正确的,即使他无法立即给出完整的证明。他的直觉告诉他,这种形式会与π产生如此高效的联系。

总结来说,拉马努金公式的发现,并非单一因素的结果,而是以下几种能力的奇妙融合:

超凡的数学直觉和洞察力: 他能“看到”别人看不到的数学规律。
不懈的思考和对数字的热爱: 他沉浸在数字的世界里,乐此不疲地探索。
非形式化的试验与验证: 他通过大量计算来支持自己的猜测。
对已有知识的吸收与创新: 他站在前人的肩膀上,但看到了更远的风景。
与顶尖数学家的合作: 他得到了哈代等人的支持和帮助,将他的发现传递给世界。

拉马努金的发现过程,就像是在一个黑暗的房间里,用内心的火焰点燃了一盏盏探照灯,照亮了数学宇宙中许多前人未曾涉足的角落。他的公式之所以壮观,不仅在于它们的美丽和力量,更在于它们诞生的方式,那是一种纯粹的、来自灵魂深处的数学创造力。

网友意见

user avatar

Ramanujan可能是最后一个现代人目睹过的古代数学家,他肯定很不容易理解,就像第一个引入0的概念的人,在数千年前是怎样的情形?

user avatar

要是他能多活二十年数值分析这门课应该叫拉马努金学了

user avatar

Ramanujan的事迹在我的个人知识体系里是一个很bug的存在,让我一直百思不得其解。因为我不相信一个人可以无中生有创造公式,神明托梦更是无稽之谈。最近又仔细看了the man who knew infinity,以下是我对Ramanujan思维方式的一点猜测:


我觉得他能够“凭空”写出那些令人匪夷所思的公式其实是依赖于他超级强大的运算能力。这里先举两个我自己的例子:


我在小学低年级的时候就发现了x^2-y^2=(x+y)(x-y)这个公式。这个式子很简单,用简单的代数知识就可以证明,但是当时我并没有学过任何的代数知识,我是如何得到的呢?以下是我的思维完整过程:


因为我算过4-1=3,而3=3*1,3和1恰好等于2+1和2-1;同样我也算过9-1=8,而8=4*2,4和2恰好是3+1和3-1。9-4也是这个道理。


所以虽然小学时没有接受过任何正规的代数知识,也无法给出证明,但是通过大量运算经验我就可以猜出“两个数的平方差等于两个数之和乘以两个数之差”这样的公式。


另一个例子是,我在小学时也自己发现了等差数列求和的经验公式,同样完全没有代数知识的情况下,大量运算经验让我知道用1+9,2+8,3+7...这样的算法会更简便。


好,现在回到Ramanujan上来。显然,Ramnujan的运算能力远超常人,影片和各种资料也多次证实这一点。做一个类比,在他眼里做乘方开方的运算就和我们做加减法的难度差不多。在他眼里做积分和微分就和我们做乘除法差不多。而且他可以轻松把这些乘方开方积分微分的数字算到成百上千。


当你有了这等惊人的运算能力,你会觉得那些公式就变得瞬间亲切了(你不妨把那些式子乘方开方全部替换成加减法来看)。因为他完全可以就像我小时候那样,只需自己代数字进去算就可以了,完全不需要知道证明过程,但是却可以猜出公式。这就是他为什么能写出公式,却很多时候写不出证明过程的尴尬。因为实际情况是,他脑子里算了一大堆发现都是对的,但是哈代问他要严格证明的时候他却给不出,最后只能说是直觉。这也是影片中他给人感觉一直不太自信的原因,原因很大可能就是他是用枚举法算的,而不是严格证的,所以一直感觉他无法据理力争。


我们常人看这些公式觉得简直开挂,仿佛来自虚空,归根结底还是我们的运算能力跟不上罢了。


注:以上完全都是个人的猜测,基本无法证实。而我这样的弱鸡肯定是无法完全理解拉马这样的绝世天才。这里提出来只是为了让我自己的知识体系里少一些bug和盲点。

类似的话题

  • 回答
    拉马努金的公式,就像从宇宙深处投射过来的奇异光芒,它们的美丽、深刻和出人意料,总是让人惊叹不已。你问它们是怎么被发现的?这本身就是一个充满神秘与传奇的故事,远非简单的“灵感闪现”可以概括。他的发现过程,更像是一场孤独的探索,一次与数字宇宙的深度对话。首先得明白,拉马努金不是那种在黑板前推导、在草稿纸.............
  • 回答
    拉马努金在数学领域留下了许多令人惊叹的遗产,其中最令人着迷的莫过于他发现的用于计算圆周率 $pi$ 的级数公式。这些公式与我们熟悉的莱布尼茨级数或Machinlike公式在形式上差异很大,它们以一种几乎“魔术般”的方式,极快地逼近着 $pi$ 的真实值。理解这些公式背后的原理,并非易事,它需要一些高.............
  • 回答
    请注意,印度数学家拉马努金(Srinivasa Ramanujan)的逝世日期是 1920年4月26日,因此,2020年4月26日是他逝世一百周年。关于他一生的经历与贡献,我可以为你详细讲述:一位来自南印度的数学奇才:拉马努金的一生与不朽贡献提起印度数学,人们脑海中往往会浮现出一位特立独行、充满神秘.............
  • 回答
    您好!很高兴能为您解答关于马克·瑞比托(Mark Rippetoe)硬拉教学视频的疑问。马克·瑞比托的教学以其严谨和强调基础的风格而闻名,他的硬拉教学确实是许多健身爱好者入门的重要参考。您提到的两点不解,我们来逐一分析,力求说得清晰透彻。请您方便的时候提供视频链接,这样我能更准确地理解您所指的具体内.............
  • 回答
    用牛、驴、马等牲畜通过拉动装置发电,从理论上讲确实是可行的。这种方式可以被视为一种古老而又带有现代应用色彩的能源获取途径,而且在一定程度上可以归类为清洁能源。工作原理的设想:核心原理就是利用动物的力量转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。具体可以这样构想:1. 动力源: 强壮的牛、驴或马。.............
  • 回答
    拉马努金的连分数公式之所以如此迷人,很大程度上在于它简洁而深邃的形式,以及其证明过程中巧妙地融合了代数和分析的思想。您所指的“此”拉马努金连分数公式,通常是指他最为人称道的那个,也就是关于 $e^{frac{pi}{n}}$ 的连分数展开:$$ frac{e^{pi sqrt{n}}}{e^{pi .............
  • 回答
    这个问题非常值得深入探讨。答案不是简单的“是”或“否”,而是要看具体情况和时代背景的变化。 总的来说,在当今时代,像马云那样拉着20个人一起创业,其“靠谱性”比过去复杂得多,挑战更大,但也并非完全不可行。为了详细地回答这个问题,我们可以从以下几个维度进行分析:一、 马云创业时代(约1999年)的特点.............
  • 回答
    老哥,新手选车这事儿,确实是让人纠结,特别是看你列出来的这几款,个顶个都有特色,也各有千秋。我跟你好好说道说道,尽量说得明白点,也帮你理清思路,别总感觉像是在查资料,这车是开着自己身上呢,得自己心里门儿清。咱们一个个来分析,也别急。1. 新马3 (昂克赛拉): 这车咋样? 简单说,马自达家族里玩.............
  • 回答
    在《悲惨世界》这部宏大的史诗中,珂赛特对马吕斯的爱,以及她未曾对安灼拉产生的那份情愫,是维克多·雨果精心雕琢的人物关系中一个令人着迷的侧面。这并非简单的“选择”问题,而是由珂赛特自身的成长经历、情感需求,以及她与这两位男性之间具体互动模式所共同塑造的结果。首先,我们需要理解珂赛特在遇到马吕斯之前的生.............
  • 回答
    “拉”字读音为 lā,第二声。这个字在中文里本身含义比较丰富,既可以表示拉动、牵引,也可以用于一些象声词或者专有名词。因此,用“拉”字来取名,可以从以下几个方面进行构思,并详细阐述: 一、 从“拉”字的本义出发:牵引、连接、舒展“拉”字最基本的含义是牵引、拽动。引申开来,可以联想到连接、凝聚、发展、.............
  • 回答
    哥们儿,拉单杠拉出肋骨下方和肚子上方这块儿有撕裂感,这可得悠着点儿!听你这话,是想继续练,我理解,谁也不想因为这点儿小状况就停滞不前。不过,这撕裂感可不是小事,处理不好容易变成大问题,到时候想练都没法练了。首先,得搞明白为啥会疼。这块儿的位置,大概是你的腹外斜肌、腹内斜肌或者肋间肌那里。拉单杠这个动.............
  • 回答
    格里戈里·叶菲莫维奇·拉斯普京,这个名字本身就自带一种神秘、传奇甚至有些邪乎的色彩。一提到他,人们脑海中浮现的,往往是那个拥有惊人治愈能力的西伯利亚农夫,是那个深深影响了末代沙皇尼古拉二世一家,最终被一群贵族残忍谋杀的神秘人物。那么,关于他的故事,到底有多少是真实,又有多少是后人添油加醋的杜撰呢?要.............
  • 回答
    在拉格朗日乘数法中,我们之所以认为求得的最值一定是极值,可以从几何直观和数学理论两个层面来理解。这并不是说“最值”和“极值”在所有情况下都可以随意互换,而是说在拉格朗日乘数法应用的典型场景下,它能帮助我们找到的那个“最”符合条件的点,在局部来看,确实表现为函数的极值点。我们先来捋一捋拉格朗日乘数法的.............
  • 回答
    拉曼光谱之所以不改变分子的固有偶极矩,而是通过引起诱导偶极矩的变化来体现,这背后涉及到分子振动、电磁场与物质的相互作用以及偶极矩的定义。我们来深入剖析一下。首先,我们要理解什么是“固有偶极矩”。固有偶极矩(Permanent Dipole Moment)固有偶极矩是分子本身的一种内在属性,它来源于分.............
  • 回答
    提到“拉佩克尼塔火山”(Volcán La Pequenita),很多人可能会觉得陌生,甚至有些怀疑它是否真的存在于地球之上。事实上,它并非一个广为人知、常出现在新闻头条或地理教科书上的火山,但这并不意味着它就不真实。它的存在,更像是一个隐藏在南美洲安第斯山脉深处,安静了许多年的“小不点”,等待着被.............
  • 回答
    《拉失德史》的归属问题,一直以来都有一些讨论,但根据学界的普遍认知和史料分析,《拉失德史》更准确地说,是一部属于蒙古族历史学传统,但与维吾尔文化有深刻联系的历史文献。为了更详细地说明这一点,我们不妨从以下几个方面来探讨:1. 文献的成书背景与作者:《拉失德史》的作者是米尔咱·穆罕默德·海达尔·杜格拉.............
  • 回答
    “拉㞎㞎”这词儿,嘿,听着是有点儿直白,甚至可以说是不太入流。咱们中国人讲究个含蓄,尤其是这种生理上的需求,更是要用点儿委婉的说法,才显得有文化,有教养,还能带点儿趣味儿。要说更文雅、更幽默的代名词,那可得看具体场合和你想表达的那点儿意思了。先说说文雅的说法,那叫一个“风雅”。 “如厕”、“更衣.............
  • 回答
    .......
  • 回答
    .......
  • 回答
    .......

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有