印度數學家遺留神秘函數百年後被證實

【正見新聞網2013年01月05日】

據英國《每日郵報》網站報導,印度著名數學家斯裡尼瓦桑·拉馬努金曾在臨死前寫下源於他夢境的神秘函數,並稱對此函數的特性存在強烈的直覺。經過90多年的時間,研究人員近日表示,他們證明了拉馬努金的直覺是正確的。

拉馬努金於1920年去世,臨終前他給自己的好友、英國數學家哈迪寫了一封信,描述了一個之前人們從未聽說過的神秘函數。直至最近,科學家們才最終證實了這一函數的科學性。美國埃默裡大學數學家肯恩·小野(Ken Ono)不無感慨地表示:“對於數學領域的研究人員來說,這個問題已經存在了90多年。”

更加令人震驚的是,這種函數還可以用來解釋宇宙黑洞的部分奧秘。“當拉馬努金首次提出這種函數的時候,人們還不知道黑洞是什麼,不過目前這種函數或許能幫助我們揭開黑洞之謎。拉馬努金的傳奇,比他去世時任何人能夠預想到的還要重要得多,”小野說。

拉馬努金出生在印度南部的一個小村莊,他自學成才,將自己一生的大部分時間都用於研究數學,還曾兩次從印度的大學退學。他曾給數學家們寫信描述自己的工作,其中包括最傑出的英國數學家哈代,後者發現了拉馬努金的數學天賦並邀請他赴英國劍橋大學學習。

在劍橋學習期間,拉馬努金髮表了30多篇文章並被選為英國皇家學會會員。最終寒冷的天氣導致拉馬努金身體每況愈下,在垂死之年他回到了印度。

1920年臨終之時,拉馬努金在致哈代的信中寫下了模仿e函數,或者稱模形式的神秘函數。與正弦函數和餘弦函數這樣的三角函數相類似,e函數存在一個重複的模式,但這種模式比一個簡單的正弦曲線更加複雜和微妙。e函數“超級對稱”,這意味著倘若將一個名為莫比烏斯變換的特殊數學函數應用到這個函數裡,它們將不斷自我重複。因為它們是如此對稱,以至於這些e函數在很多數學和物理類型中,諸如弦理論,都非常有用。

拉馬努金認為,他發現的17個新的函數當寫成無限求和的形式時(它們的係數以同樣的方式變大),這些新函數將變成類似e函數的“模擬模形式”,卻並非是超級對稱。作為一名虔誠的印度教徒,拉馬努金認為這些模式是娜瑪卡爾女神給他的啟示。

拉馬努金還沒來得及證明他對這些函數的猜想就去世了。90多年後,小野和他的研究小組證明了這些函數的確模擬了模形式,但並不具有模形式的典型特徵,例如超級對稱等。

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