第17章 17三体问题(1/2)
汪淼刚刚退出游戏,电话响了,是大史打来的,说有紧急的事情,让他马上到重案组办公室去一趟。汪淼看看表,已是凌晨三点了。
汪淼来到大史凌乱的办公室时,见那里已被他抽得云蒸雾绕,使得办公室中的另一位年轻女警不停地用记录本在鼻子前扇动。大史介绍说她叫徐冰冰,计算机专家,是信息安全部门的。办公室中的第三个人令汪淼很吃惊,居然是申玉菲的丈夫魏成,头发乱蓬蓬的,他抬头看看汪淼,好像已经忘记了他们见过面。
”不好意思打扰,不过我看你也没睡吧。这里有些事儿,还没有汇报作战中心,大概需要你参谋参谋。”大史对汪淼说,然后转向魏成,”你说吧。”
”我说过,我的生命受到威胁。”魏成说,脸上却是一副木然的表情。
”从头说起吧。”
”好,从头说,不要嫌我麻烦,我最近还真想找人说说话……”魏成说着转头看看徐冰冰,”不做笔录什么的吗”
”现在不用,以前没人和你说话”大史不失时机地问。
”也不是,我懒得说,我是个懒散的人。”
以下是魏成的叙述:
我是个懒散的人,从小就是,住校时碗从来不洗,被子从来不叠,对什么都提不起兴趣,懒得学习,甚至懒得玩,每天迷迷糊糊地混日子。但我知道自己有一些超过常人的才能,比如你画一根线,我在线上划一道,位置肯定在0.618的黄金分割处。同学们说我适合当木匠,但我觉得这是更高级的才能,是对数和形的一种直觉。其实我的数学同其他课程一样,成绩一团糟,我懒得推导,考试时就将自己蒙出来的答案直接写上去,也能蒙对百分之八九十,但这样拿不到高分。
高二时,一位数学老师注意到了我,那时候,中学教师中可是卧虎藏龙,”文革”中很多有才华的人都流落到中学去教书了,他就是这样一个人。有一天下课后他把我留下,在黑板上写了十几个数列,让我直接写出它们的求和公式。我很快写出其中的一部分,基本上都对,其余我一眼就看出是发散的。老师拿出了一本书,是《福尔摩斯探案集》,他翻到一篇,好像是《红字的研究》吧,有一段大意是这样:华生看到楼下有个衣着普通的人在送信,就指给福尔摩斯看,福尔摩斯说你是指那个退伍海军军曹吗华生很奇怪福尔摩斯是如何推断出他的身份的,福尔摩斯自己也不清楚,想了半天才理出推理的过程,看那人的手、举止啦等等。他说这不奇怪,别人也很难说出自己是如何推断出”22=4”的。
老师合上书对我说:你就是这样,你的推导太快了,而且是本能的,所以自己意识不到。他接着问我:看到一串数字,你有什么感觉我是问感觉。我说任何数字组合对于我都是一种立体形体,我当然说不清什么数字是什么形状,但它确实表现为一种形体。那看到几何图形呢老师追问。我说与上面相反,在我脑袋深处没有图形,一切都化为数字了,就像你凑近了看报纸上的照片,都是小点儿(当然现在的报纸照片不是那样儿了)。
老师说你真的很有数学天分,但是,但是……他说了好多个但是,来回走着,好像我是个很棘手的东西,不知道如何处理似的。但是你这号人不会珍惜自己天分的,他说。想了好半天,他好像放弃了,说那你就去参加下月区里的数学竞赛吧,我也不辅导你了,对你这号人,白费劲,只是你答卷时一定要把推导过程写上去。于是我就去竞赛了,从区里一直赛上去,赛到布达佩斯的奥林匹克数学竞赛,全是冠军。回来后就被一所一流大学的数学系免试录取了……
我说这些你们不烦吧啊,好,其实要说清后面的事儿,这些还是必须说的。那个高中老师说得对,我不会珍惜自己,本科硕士博士都吊儿郎当,但居然都过来了。一到社会上,才发现自己是个地地道道的废物,除了数学啥也不会,在复杂的人际关系中处于半睡眠状态,越混越次;后来到大学里教书吧,也混不下去,教学上认真不起来,我在黑板上写一句”容易证明”,学生底下就得捣鼓半天,后来搞末位淘汰,课也没得教了。到此为止,我对这一切都厌倦了,就拿着简单的行李去了南方一座深山中的寺庙。
哦,我不是去出家,我懒得出家,只是想找个真正清静的地方住一阵儿。那里的长老是我父亲的一个老友,学问很深,却在晚年遁入空门,照父亲说吧,到他这层次,也就这一条路了。那位长老收留我住下,我对他说,想找个清静省心的方式混完这辈子算了。长老说,这里并不清静,是旅游区,进香的人也很多;大隐隐于市,要清静省心,自己就得空。我说我够空了,名利于我连浮云都算不上,你庙里那些僧人都比我有更多的凡心。长老摇摇头:空不是无,空是一种存在,你得用空这种存在填满自己。这话对我很有启发,后来想想,这根本不是佛家理念,倒像现代的某种物理学理论。长老也说了,他不会同我谈佛,理由与那位中学老师一样:对我这号人没用。
第一天晚上,在寺院的小屋里我睡不着,没想到这世外桃源是如此的不舒服,被褥都在山雾中变潮了,床硬邦邦的。于是,为了催眠,我便试图按长老说的那样,用”空”来填充自己。我在意识中创造的第一个”空”是无际的太空,其中什么都没有,连光都没有,空空的。很快,我觉得这空无一物的宇宙根本不能使自己感到宁静,身处其中反而会感到一种莫名的焦躁不安,有一种落水者想随便抓住些什么东西的欲望。
于是我给自己在这无限的空间中创造了一个球体,不大的、有质量的球体。但感觉并没有好起来,那球体悬浮在”空”的正中(对于无限的空间,任何一处都是正中),那个宇宙中没有任何东西作用于它,它也没有任何东西可以作用。它悬在那里,永远不会做丝毫的运动,永远不会有丝毫的变化,真是对死亡最到位的诠释。
我创造了第二个球,与原来的球大小质量相等,它们的表面都是全反射的镜面,互相映着对方的像,映着除它自己之外宇宙中唯一的一个存在。但情况并没有好多少:如果球没有初始运动,也就是我的第一推动,它们很快会被各自的引力拉到一块,然后两个球互相靠着悬在那里一动不动,还是一个死亡的符号。如果有初始运动且不相撞,它们就会在各自引力作用下相互围绕着对方旋转,不管你怎样初始化,那旋转最后都会固定下来,永远不变,死亡的舞蹈。
我又引入了第三个球体,情况发生了令我震惊的变化。前面说过,任何图形在我的意识深处都是数字化的,前面的无球、一球和二球宇宙表现为一条或寥寥几条描述它的方程,像几片晚秋的落叶。但这第三个球体是点上了”空”之睛的龙,三球宇宙一下子变得复杂起来,三个被赋予了初始运动的球体在太空中进行着复杂的、似乎永不重复的运动,描述方程如暴雨般涌现,无休无止。我就这样进入梦乡,三球在梦中一直舞蹈着,无规律的永不重复的舞蹈。但在我的意识深处,这舞蹈是有节奏的,只是重复的周期无限长而已,这让我着迷,我要描述出这个周期的一部分或全部。
第二天我一直在想着那三个在”空”中舞蹈的球,思想从没有像这样全功率转动过,以至于有僧人问长老我精神是不是出了什么毛病,长老一笑说:没事,他找到了空。是的,我找到了空,现在我能隐于市了,就是置身熙攘的人群中,我的内心也是无比清静。我第一次享受到了数学的乐趣,三体问题的物理原理很单纯,其实是一个数学问题。这时,我就像一个半生寻花问柳的放荡者突然感受到了爱情。
”你不知道庞加莱吗”汪淼打断魏成问。
当时不知道,学数学的不知道庞加莱是不对,但我不敬仰大师,自己也不想成大师,所以不知道。但就算当时知道庞加莱,我也会继续对三体问题的研究。全世界都认为这人证明了三体问题不可解,可我觉得可能是个误解,他只是证明了初始条件的敏感性,证明了三体系统是一个不可积分的系统,但敏感性不等于彻底的不确定,只是这种确定性包含着数量更加巨大的不同形态。现在要做的是找到一种新的算法。当时我立刻想到了一样东西:你听说过”蒙特卡洛法”吗哦,那是一种计算不规则图形面积的计算机程序算法,具体做法是在软件中用大量的小球随机击打那块不规则图形,被击中的地方不再重复打击,这样,达到一定的数量后,图形的所有部分就会都被击中一次,这时统计图形区域内小球的数量,就得到了图形的面积,当然,球越小结果越精确。
这种方法虽然简单,却展示了数学中的一种用随机的蛮力对抗精确逻辑的思想方法,一种用数量得到质量的计算思想。这就是我解决三体问题的策略。我研究三体运动的任何一个时间断面,在这个断面上,各个球的运动矢量有无限的组合,我将每一种组合看做一种类似于生物的东西,关键是要确定一个规则:哪种组合的运行趋势是”健康的”和”有利的”,哪种是”不利的”和”有害的”,让前者获得生存的优势,后者则产生生存困难,在计算中就这样优胜劣汰,最后生存下来的就是对三体下一断面运动状态的正确预测。
”进化算法。”汪淼说。
”请你来还是对了。”大史对汪淼点点头。
是的,我是到后来才听说这个名词。这种算法的特点就是海量计算,计算量超级巨大,对于三体问题,现有的计算机是不行的。而当时我在寺庙里连个计算器都没有,只有从账房讨来的一本空账本和一支铅笔。我开始在纸上建立数学模型,这工作量很大,很快用完了十几个空账本,搞得管账的和尚怨气冲天。但在长老的要求下,他们还是给我找来了更多的纸和笔。我将写好的计算稿放到枕头下面,废掉的就扔到院里的香炉中。
这天傍晚,一位年轻女性突然闯进我屋里,这是我这里第一次有女人进来,她手中拿着几张边缘烧焦了的纸,那是我废弃的算稿。
”他们说这是你的,你在研究三体问题”她急切地问,大眼镜后面的那双眼睛像着了火似的。
这人令我很震惊,我采用的是非常规数学方法,且推导的跳跃性很大,她竟然能从几张废算稿中看出研究的对象,其数学能力非同一般。同时也可以肯定,她与我一样,很投入地关注着三体问题。我对来这里的游客和香客都没什么好印象,那些游客根本不知道是来看什么的,只是东跑西窜地照相;而那些香客,看上去普遍比游客穷得多,都处于一种麻木的智力抑制状态。这个姑娘却不同,很有学者气质,后来知道她是同一群日本游客一起来的。
不等我回答,她又说:”你的想法太高明了,我们一直在寻找这类方法,把三体问题的难度转化为巨大的计算量。但这需要很大的计算机才行。”
”把全世界所有的大计算机都用上也不行。”我实话告诉她。
”但你总得有一个过得去的研究环境才行,这里什么都没有。我可以让你有机会使用巨型计算机,还可以送给你一台小型机,明天一早,我们一起下山。”
她就是申玉菲了,同现在一样,简洁而专制,但比现在要有吸引力。我生性冷淡,对女性,我比周围这些和尚更不感兴趣,但她很特殊,她那最没女人味的女人味吸引了我,反正我也是个闲人,就立刻答应了她。
夜里,我睡不着,披衣走进寺院,远远地,在昏暗的庙堂里看到了申玉菲的身影,她正在佛像前烧香,一举一动都是很虔诚的样子。我轻轻走过去,走到庙堂门槛外时,听到了她轻声念出的一句祈求:
”佛祖保佑我主脱离苦海。”
我以为听错了,但她又诵吟了一遍:
”佛祖保佑我主脱离苦海。”
我不懂任何宗教也不感兴趣,但确实想象不出比这更离奇的祈祷了,不由脱口而出:”你在说什么!”
申玉菲丝毫没有理会我的存在,仍然微闭双眼双手合十,好像在看着她的祈求随着香烟袅袅升到佛祖那里。过了好一阵儿,她才睁开眼睛转向我。
”去睡吧,明天早些走。”她说,看也不看我。
”你刚才说的’我主’,是在佛教里吗”我问。
”不在。”
”那……”
申玉菲一言不发,快步离去,我没来得及再问什么。我一遍遍默念着那句祈祷,越念越感觉怪异,后来有了一种说不出的恐怖感,于是快步走到长老的住处,敲开了他的门。
”如果有人祈求佛祖保佑另一个主,这是怎么回事呢”我问,然后详细地说了事情的经过。
长老默默地看着自己手中的书,但显然没有读,而是在想我说的事,然后他说:”你先出去一会儿,让我想想。”我转身走出门去,知道这很不寻常。长老学识深厚,一般的关于宗教、历史和文化的问题,他都能不假思索地立即回答。我在门外等了有一根烟的时间,长老叫我回去。
”我感觉只有一种可能。”他神色严峻地说。
”什么会是什么呢难道可能有这种宗教,它的主需要其教徒祈求其他宗教的主来拯救”
”她的那个主,是真实存在的。”
这话让我有些迷惑:”那么……佛祖不存在吗”话一出口我立刻发觉失礼,赶紧道歉。
长老缓缓地摆摆手说:”我说过,我们之间谈不了佛学,佛祖的存在是你不能够理解的存在;而她说的主,是以你能够理解的方式存在着的……关于这事,我没能力告诉你更多了,只是劝你,别跟她走。”
”为什么”
”我也只是感觉,觉得她背后可能有一些你我都无法想象的事情。”
我走出长老的门,穿过寺院朝自己的住处走去,这夜是满月,我抬头看看月亮,感觉那是盯着我看的一只银色的怪眼,月光带着一股阴森的寒气。
第二天,我还是跟申玉菲走了总不能在寺庙里一直住下去吧但没有想到,接下来的几年,我过上了梦想中的生活。申玉菲实现了她的诺言,我拥有了一台小型机和舒适的环境,还多次出国去使用巨型计算机,不是分时使用,而是占据全部的cpu时间。她很有钱,我不知道她哪来这么多钱。后来我们结婚了,没多少爱情和激情,只是为了双方生活的方便而已,我们都有各自的事情要做。对我来说,以后的几年可以用一天来形容,日子在平静中就过去了。在那幢别墅里,我衣来伸手饭来张口,只需专注于三体问题的研究就行了。申玉菲从不干涉我的生活,车库里有我的一辆车,我可以开着它去任何地方,我甚至敢肯定,自己带一个女人回家她都不在乎,她只关注我的研究,我们每天唯一交流的内容就是三体问题,她每天都要了解研究的进展。
”你知道申玉菲还干些别的什么吗”大史问。
”不就是那个’科学边界’嘛,她成天就忙那个,每天家里都来很多人。”
”她没有拉你加入学会吗”
”从来没有,她甚至没对我谈过这些,我也不关心,我就是这么个人,不愿意关心更多的事。她也深知这点,说我是个没有任何使命感的懒散之人,那里不适合我,反而会干扰我的研究。”
”那么三体研究有进展吗”汪淼问。
以目前世界上这个研究领域的一般状况来看,进展可以说是突破性的。前些年,加利福尼亚大学的理查德蒙特哥马利和巴黎第七大学的桑塔克鲁兹、阿连尚斯那,还有法国计量研究机构的研究人员,用一种叫做”逼近法”的算法,找到了三体运动的一种可能的稳定形态:在适当的初始条件下,三体的运行轨迹将形成一个首尾衔接的8字形。后来人们都热衷于寻找这种特殊的稳定状态,找到一个就乐得跟什么似的,到目前为止也就是找到了三四种。其实,我用进化算法已经找到了一百多种稳定状态,把那些轨迹画出来,足够办一个后现代派画展了。但这不是我的目标,三体问题的真正解决,是建立这样一种数学模型,使得三体在任何一个时间断面的初始运动矢量已知时,能够精确预测三体系统以后的所有运动状态。这也是申玉菲渴望的目标。
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