CHAPTER 1 手中的魔力(第23/44页)
在这条进化之路上,既有飞跃式的发展,也有致命的挫
折(进化本身的意义也正在于此)。如果亚历山大图书馆[11]没有毁于战火,可以想象的是,我们人类也许早就在古希腊文明的基础之上取得了比如今更伟大的成就,也许在卡尔达诺或牛顿或帕斯卡时期我们已率先登月。而现在我们只能设想另一种景象,也许我们已将其他星球地球化,用我们的21世纪文明将其殖民,也许我们已在医学方面取得了重大突破,也许我们根本不会经历黑暗时代[12]。如果没有那个愚昧无知的年代,也许我们现在已经找到了青春永驻、长生不老的秘诀。
我们这一行的人经常开玩笑,说毕达哥拉斯和他的异教组织把一切都建立在完美的几何结构和其他一些抽象的数学形式之上,不过如果我们应该有一种宗教的话,数学教似乎是最理想的。原因很简单,假如上帝真的存在,除了数学家之外,他还能是别的什么人?
因此,时至今日,我们也许可以说,我们离神祇更近了。事实上,我们也许有机会让时光倒流,甚至有可能重建那座古代图书馆,这样我们便能站立在巨人的肩膀之上,达到前所未有的高度。
质数
文章以这种兴奋的笔调一路向前奔腾。我顺便看了一下波恩哈德·黎曼的介绍,他是一个极度羞怯的19世纪德国天才,年幼时就在数学方面表现出非凡的天赋,成年后从事数学研究工作,精神崩溃过多次。我后来发现这是人类在研究数学的过程中遇到的最主要的问题之一,总之他们的神经系统就是无法承受。
毫不夸张地说,把这些人逼疯的罪魁祸首就是质数。看看,如今还有如此多的未解之谜,数学家们发疯也不足为奇了。他们知道质数是只能被1和它本身整除的整数,但除此之外,他们每往前走一步都会四处碰壁。
举例来说,他们知道所有质数的总和正好等于所有数字的总和,因为这两类数字都有无限个。对人类来说,这是个百思不得其解的事实,因为数字肯定要比质数多。一些人苦苦思索,怎么也想不通,最后只能把枪塞入口腔,扣动扳机,饮弹爆头自尽。
人类也知道质数就好比地球上的空气,越往上就越稀少。举例来说,100以内的质数有25个,但100至200之间的质数只有21个,1000至1100之间则只有16个。不过,有一点还是不同于空气的,那就是无论爬得多高,总还是会有一些质数。举例来说,2097593是质数,在它和某个极大的质数——比如说4314398832739895727932419750374600193——之间有上百万个质数。所以,质数的空气可以覆盖整个数字宇宙。
然而,质数显然是随机分布的,人们却得绞尽脑汁解释它的规律。它们越往上越少,但这种规律无论如何都不是人类所能领会的。这让人类万分沮丧。他们知道如果能找出其中的规律,人类就能在各方面进化升级,因为质数是数学的核心,而数学又是所有知识的核心。
人类对其他的知识还是很了解的,比如说原子。他们有一种叫作分光仪的机器,可以通过它看到构成分子的原子。但人类没法像了解原子那样了解质数,他们觉得只要找出质数的分布规律,就可以破解质数的秘密了。
1859年,病势日渐沉重的波恩哈德·黎曼在柏林科学院宣布了后来在数学领域中研究最广泛、名声最响的一条假设。他假设质数的分布是有规律的,或者至少前十万个左右的质数分布是有规律的。这种规律迷人而纯净,它也许与一种名为“ζ函数”的表达式相关。ζ函数本身有点类似于脑力机器,它是一种看起来颇为复杂的曲线,但对人类探索质数的规律却非常有用。你把数字放进去,它就能形成一种前人从未发现过的秩序。这就是规律。质数可不是一种随机分布的数字。