在358年的谜里看见人类:读《费马大定理》里的理想与执拗

在358年的谜里看见人类:读《费马大定理》里的理想与执拗
图片来源:AI大模型 · 在358年的谜里看见人类:读《费马大定理》里的理想与执拗

翻开西蒙·辛格的《费马大定理》,完全是一个偶然。去年冬天在朋友家的书架上看到它,书脊已经被翻得发皱,朋友说“你哪怕讨厌数学也能看进去,这根本不是讲数学的,是讲一群傻瓜怎么跟一个死了几百年的人较劲的”。之前我对费马大定理的全部印象,只停留在高中数学课上老师提过一嘴的“那个写不下证明的数学家”,我既不懂数论,也对复杂的证明过程毫无兴趣,本来只是想找本不费脑的书打发周末,没想到一翻开就坐了整整一下午。我本来对科普书的期待无非是“把复杂的知识讲明白”,但这本书给我的东西,远远超过了“搞懂一个定理”本身。

读的过程里我好几次停下来发呆,不是被公式难住了,而是被书里那些人那种近乎不合时宜的认真打动:有人为了这个命题赌上一辈子的学术生命,有人在领奖前几个月功亏一篑差点放弃,有人仅仅因为童年时偶然在图书馆看到这个谜题,就花了几十年时间一步步走到它面前。比起讲清楚一个数学问题,这本书更像一封写给所有“不为什么就是想搞明白”的人的情书。

一句话总结

这是一本哪怕你完全不懂高等数学,也会被人类跨越358年的求知浪漫击中的神级科普,它讲的不是定理,是人类智慧里最珍贵的执拗。

书籍基本信息

本书作者是英国科普作家西蒙·辛格,首次出版于1997年,中文译本共278页,属于数学史、科学普及类作品,也是辛格最负盛名的代表作,出版二十多年来始终是全球公认最好的数学科普作品之一。

核心观点

第一,费马大定理最动人的地方,从来不是它有多难,而是它从一个业余数学家的“玩笑”开始,串起了整整七个世纪的数学发展史。费马当年只是在丢番图《算术》的页边写下一句批注,说“我已经发现了一个真正美妙的证明,可惜这里空白太小,写不下”,这句话像一个扔给后世的接力棒,从欧拉到热尔曼,从谷山丰到怀尔斯,每一代数学家都在上面刻下自己的印记,最后把整个现代数论的大厦都建了起来。很多人说费马是“史上最讨厌的吹牛大王”,但恰恰是这个没有留下证明的批注,成了推动数学发展的隐秘引擎。

第二,真正的科学探索从来不是规划出来的,很多时候支撑人走下去的不是功利的回报,是纯粹的好奇心。安德鲁·怀尔斯为了证明这个定理,在自己家的阁楼里闭关了七年,没有对外公布任何研究进展,不参加无关的学术会议,连身边的同事都不知道他在做什么。在一个讲究成果产出、讲究短期效率的学术体系里,这种选择近乎疯狂——你可能花一辈子时间什么都得不到,连试错的痕迹都留不下,但他就那么做了,不是为了奖金,不是为了职称,只是因为十岁那年在图书馆看到这个问题的时候,他就想“我一定要解决它”。

第三,所有看起来“毫无用处”的基础研究,最终都会在你意想不到的地方照亮整个世界。三百多年里很多人说费马大定理是“无用的数学”,证明它既不能造桥也不能造火箭,甚至对数学本身的“实用价值”都微乎其微。但在证明这个定理的过程中,数学家们发展出了理想数论、椭圆曲线、模形式等等全新的数学工具,这些工具后来成了密码学、量子物理、计算机科学的核心基础。那些你觉得“没用”的探索,恰恰是所有“有用”的技术的根。

第四,没有真正的“孤胆英雄”,所有伟大的成就都是站在前人肩膀上的接力。我们最后记住的名字是怀尔斯,是他最终站在领奖台上拿到了沃尔夫奖,但在他之前,有无数人为了这个定理付出了一辈子:欧拉在失明之后还在继续演算,热尔曼作为女性在连大学都进不去的年代独自做研究,谷山丰在31岁就自杀身亡,留下的猜想成了整个证明的关键一步。没有哪一步是多余的,没有哪个人的努力是白费的,科学从来都是一代人踩在上一代人的肩膀上,才能够到那些看起来遥不可及的星星。

精彩片段

我印象最深的是怀尔斯第一次在剑桥的学术会议上公布自己证明的那一段。他连续做了三天的报告,直到最后一天的最后一刻,才在黑板上写下费马大定理的结论,然后平静地说“我想我就在这里结束”。书里写当时整个会场先是沉默了几秒钟,然后爆发出持续很久的掌声,在场的很多数学家当场就哭了——那是他们等了一辈子的时刻,有人从二十多岁开始研究这个问题,等到证明真的公布的时候,已经白发苍苍。

“对怀尔斯来说,那个时刻的意义超过了任何奖项。他十岁时在图书馆里读到的那个谜,那个占据了他成年后大部分时光的问题,终于在他的手里有了答案。”
没有刻意的煽情,就那么平静的一句话,我读的时候鼻子一下子就酸了。

另一个让我难忘的片段是关于保拉·里贝特的故事,她的丈夫肯·里贝特是证明“谷山-志村猜想和费马大定理等价”的数学家,也就是在他的成果出来之后,怀尔斯才下定决心开始闭关研究。保拉说,有一次她在厨房里看着丈夫发呆,问他在想什么,丈夫说“我刚才意识到,我可能刚才亲手把费马大定理的钥匙交到了某个人手里,只是我不知道那个人是谁”。那种跨越了人和人之间距离的、属于整个学术共同体的连接,比任何个人英雄主义的叙事都更打动人。

适合谁读

首先适合所有对“人为什么要做没用的事”有困惑的人,如果你偶尔会觉得自己的理想在功利的标准下毫无意义,这本书会给你非常强的共鸣;其次适合对科学史、对人类思维边界的拓展有好奇心的读者,哪怕你只有初中数学基础也完全能读懂,书里几乎没有复杂的公式推演,所有的概念都被讲得明明白白;也适合正在做长期、看不到即时回报的事情的人,你会在那些花几年、几十年甚至一辈子磨一件事的数学家身上,看到自己的影子。

不适合谁读

如果你想看严谨的数学教材,想从这本书里学会怎么证明费马大定理,那它不适合你,毕竟作者的目的从来不是给读者上数论课;如果你追求快节奏、强冲突的爽文叙事,可能会觉得书里的部分历史描述过于平缓;此外,如果你坚定认为“所有不能立刻变现的事情都是浪费时间”,那你大概率会觉得书里的人都很傻,读这本书也是浪费时间。

合上书的时候是晚上十点多,窗外正下着雪,我突然想起来之前看有人说“数学是人类最接近永恒的东西”。我们现在活在一个什么都求快的时代,看视频要倍速,学东西要速成,做什么都想立刻看到结果,但这本书里的人用了358年,才回答了一个看起来没什么用的问题。没有谁一开始就知道答案,甚至很多人明知道自己这辈子都看不到答案,还是愿意把自己的一辈子铺成路上的一块砖。这种纯粹的、不计回报的对真理的渴望,才是我们这个物种最了不起的地方。它没有让我变成一个更懂数学的人,但它让我在之后每次遇到那些“看不到结果还要不要坚持”的时刻,都多了一点往前走的勇气——毕竟,总有些东西,比即时的回报更值得。

常见问题FAQ

Q:我数学很差,连高中数学都忘光了,能读懂这本书吗?

完全可以。全书几乎没有复杂的公式推导,所有涉及数学原理的部分都用了非常通俗的比喻,作者花了非常多的篇幅讲人物的故事、讲历史的脉络,数学知识只是串起故事的线索,读的时候完全不会有理解障碍。

Q:这本书里会不会有很多枯燥的定理证明,读起来很费劲?

不会。作者西蒙·辛格本身是BBC的纪录片导演出身,非常懂得怎么讲故事,他把三百多年的历史拆成了一个接一个的人物故事,节奏非常流畅,甚至读起来有点像悬疑小说,你会忍不住跟着作者的笔,想知道最后到底是谁解开了谜题。

Q:费马当年真的找到了那个“美妙的证明”吗?

根据后世数学家的推测,大概率是没有的。怀尔斯最终的证明用到了很多20世纪才出现的数学工具,费马那个年代根本不可能有这些知识基础,他很可能是自己搞错了一个证明思路,以为找到了方法,才随手写下了那句页边批注。但恰恰是这个“错误”,成就了数学史上最浪漫的一个谜题。

Q:读这本书最大的收获是什么?

对我来说,最大的收获是重新理解了“坚持”和“无用之用”的意义。我们总觉得做事情要有明确的目标、确定的回报,但那些真正改变世界的东西,一开始往往都是看起来毫无用处的好奇心。你不需要成为数学家,也能从那些跨越几百年的坚持里,获得属于自己的力量。


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