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/ 约翰·康威:给复杂的人生一个简单的数学游戏 /

2020-08-03丹尼尔德雷兹内

时代人物(新教育家) 2020年5期
关键词:康威绰号剑桥

文_丹尼尔·W.德雷兹内

4月11日,英国数学家约翰·康威(John Conway)因COVID-19 去世,享年 82 岁。

玩过生命游戏(Game of Life)的读者可能对康威的名字并不陌生。这款看似简单的数学游戏所展现的复杂性令人着迷。因此也成为复杂性科学最经典的数学分支——元胞自动机的先声。

它由几条简单的规则控制,然而组合这些规则就可以使该程序产生无法预测的结构和动态。在这一点上,它与真正的生命如此不同,突然又如此相似。

在人生的很多年里,康威曾经很担忧自己对游戏的痴迷会毁掉自己的事业——直到他发现游戏也可以带来非凡的发现。

1956年9月下旬的一天,康威背着一个行李箱离开了家。他从利物浦乘坐火车去剑桥大学。那时,他还是一个18岁的瘦削男孩,长着一头蓬乱的长发,有点像嬉皮士;尽管他平时喜欢打赤脚,但这时却穿着一双系带式的凉拖鞋。在五个小时的旅程中,他开始意识到:这是一个重塑自我的机会。

在初中时,康威的一位老师给他起了一个绰号:玛丽(Mary),因为他是一个脆弱又有些女生气的人。这个绰号简直让他的人生进入了地狱模式,一直到高中。高中新学期开始不久,校长请男孩们讲自己的人生打算。约翰说,他想去剑桥学习数学。于是他又有了一个新绰号:教授(The Prof)。

这些绰号说明康威是一个非常内向的少年,而且非常清楚自己的遭遇,这让他深感痛苦。

前往剑桥时,他意识到,没有任何认识的同学与他一起上大学,那么他可以变成一个全新的人:一个外向的人!虽然不确定能不能做到,但他还是决定试试看。

他回忆道:“大致来说,我将要变成你现在所看到的这种人。这是一个自由的决定。”

康威也许是一个相当可爱的自恋狂。他是最伟大的数学家之一,带着一种狡黠淘气的幽默感、志趣广泛的好奇心,以及想要向每个人解释有关这世界的一切的冲劲儿。

在进入普林斯顿大学之前,他在剑桥度过了三十年。他一头扎进了数学对称的广阔海洋。他与同事西蒙·诺顿发现了一个24维对称群,还在一篇题为《怪兽月光》的论文中阐释了196883 维的怪兽群。

然而,他对玩游戏却毫无抵抗力,并投入了大量时间,尤其是蠢蠢的儿童游戏。

同事们热衷于将假期用于不受干扰的研究,但康威却更喜欢将自己的暑假花在学生们的数学夏令营中。比如,2015年7月,康威在德国不来梅的一个青少年数学营中玩过游戏后,又飞到美国波特兰参加了一个中学生夏令营继续玩。

1970 年——在这个“奇迹年”,他还发现了他的超现实数。在他看来,这更像是玩所有这些游戏的一个直接结果,甚至可能是意料之外的副产物,那时,他注意到大游戏可以分解成小游戏的总和。

也在这一年里,他发明了生命游戏,这种元胞自动机因其独特性而备受推崇。但它并不是用来玩的,康威称之为“无玩家、永不结局”游戏。

这些看似微不足道的玩游戏欲望消耗了康威大量时间和精力。他不仅热衷于玩游戏,而且还痴迷于通过心算来进行大数分解、记忆π值达1111位以上以及使用他所谓的“末日算法”来近乎实时地计算给定日期的星期数。

他发明了许多奇特的算法,比如爬楼梯时无需真正计数就能统计楼梯阶数的算法、如何最好地阅读一叠双面活页纸的方法。而且他总是随身带着纸牌、骰子、绳索、硬币、挂衣架、Slinky弹簧玩具或微型自行车玩具等东西。它们既是他在解释想法时使用的小道具,也是他娱乐时的玩具。

尽管这种疯狂的做法看似没多少用处,但这些单纯的好奇心,正是推动人们去发现新思想的基本力量。

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