无限(第2/9页)

在数学中,存在着自然数列,像一列小小的士兵,坚定地迈向无限。但阿卜杜勒·卡里姆知道,还存在着不那么明显的无限形式。画一条直线,在一端标注0,另一端标注1。在0与1之间存在多少数字?即使你从现在开始,一直数到世界毁灭,离1都还远着呢。从这一端到那一端的旅行,你将遭遇有理数和无理数,无理数中最多的是超越数。超越数是最令人感兴趣的——对整数进行开方,或者求解简单的整系数多项式方程,你不会得到超越数。然而在一根数轴上,几乎挤满了超越数;在所有的数字中,它们最多、最密集。只有当你计算圆的周长与直径之比,在小数点后面连续添加随机数字,或者构造一个分数,无数步地无限约分,这些超越数才会显现。最著名的超越数当然是π,3.14159……,在小数点后面有无数个不循环的数字。超越数!超越数的宇宙是一个蕴含更多无限的宇宙,超越我们的想象。

在有限之上——在那根只表达一个数字单位的小小数轴之上——存在着无限。这个概念多么深刻,多么美丽!阿卜杜勒·卡里姆思考着。也许我们之中也存在着无限,我们的整个宇宙都充满了无限。

素数是另一个激发他想象力的领域。素数是整数运算的原子,可产生所有其他整数的精选数字,好比产生所有单词的字母表。存在着无限的素数,在他看来仿佛上帝的字母表……

素数是多么神秘啊!它们看上去是随机分布在数列中的:2,3,5,7,l1……,除非经过实际计算,没有方法可预测数列中的下一个素数,没有方程可以生成所有素数。但是,素数的分布仍然具有某种神秘的规律性,诱惑着世界上最伟大的数学家投入研究。黎曼捕捉到了这规律的线索,但至今未被证明,这线索如此深奥,如此深刻,超越了我们的认知。

在一个显然有限的世界里寻找无限——对一个人类而言,比如阿卜杜勒·卡里姆,难道还有比这更高贵的职业吗?

还是个孩子时,他问清真寺里的长者:“‘安拉是一,也是无限。’这句话是什么意思?”长大后,他读了阿尔·金迪、阿尔·格哈扎里、伊本·西纳、伊克巴尔的哲学著作,但他的思想依然焦躁,并未找到答案。他确信,解开最深层秘密的钥匙,并非哲学家们的争论,而是数学。

他纳闷,陪伴了他一生的法里斯特是否知道他要找寻的答案。有时候,当他看到法里斯特出现在视阈的边缘,他并不回头张望,而是向着寂静的空气问出一个问题。

黎曼猜想是正确的吗?

没有回答。

素数是理解无限的关键吗?

没有回答。

超越数与素数之间有关联吗?

依然没有回答。

但有时候,一个暗示、一声低语,在他脑海中响起。阿卜杜勒·卡里姆怀疑是他的头脑在捉弄他,因为他什么都听不清。

他叹了口气,继续埋头学习。

他在《自然》杂志上读到关于素数的文章。铀原子核的能量等级按素数规律分布。他热切地翻着杂志,研究着图表,努力想搞明白。多么奇怪,安拉在原子核深处留下了一个线索!他对现代物理学一知半解——他翻遍整个图书馆,认真钻研原子结构。

他的想象飞得很远,读完之后他陷入了沉思。现在他开始怀疑,或许物质也是无限可分的。也许并不存在什么基本粒子,这个想法困扰着他。一个夸克里充满了前子,也许前子里还充满了其他更小的东西,物质可不断分解成更小的微粒,没有止境。

假如分解的进程在某处停止,在某个阶段上存在着一种前-前子,它由自身构成,不可再分解,这个想法是多么无趣。如果物质是可以无限分解的俄罗斯套娃,宇宙的本质即是分形,那该多美妙。

这里存在着一种对称,让他颇感欣慰。毕竟,在大尺度上也存在着无限——我们的宇宙一直在不断地膨胀。

他转向了现代集合论的创立人格奥尔格·康托尔的研究成果。康托尔如此胆大,居然开始了无限的公理化数学研究。阿卜杜勒·卡里姆孜孜不倦地回顾数学史,手指划过泛黄教科书上的每一行字、每一个方程式,用铅笔兴奋地勾划着。是康托尔发现了某些无限集合比其他无限集合更无限——无限之中,也存在着等级和阶层。看看整数,1、2、3、4……无限,但比起实数,比如1.67、2.93等等,要低一个等级。让我们假定,整数集合是无限0级,那么实数集合就是无限1级,就像国王侍从们的等级。困扰着康托尔,并耗尽了他生命和理智的连续统假设,表明在无限0级和无限1级之间,不存在无限的数字集合,换句话说,无限0级紧随着无限1级,不存在中间等级。但康托尔不能证明这个假设。

他发展了无限集合的数学:无限加上无限等于无限;无限减去无限等于无限,但他仍然无法证明连续统假设。

阿卜杜勒·卡里姆认为康托尔是一个崭新世界的绘图师。在这个世界,无限的高峰不停攀向天空,康托尔是一个迷失在宏大图景之中的微小人物,但是,这是何等的勇气!何等的精神!胆敢去分类无限……

他继续延伸阅读,找到一篇关于印度古代数学家的文章,他们用特殊的字眼来表达大数字。一个培伟(purvi),表示时间长度,是76500兆年,一个舍沙佩拉赫利卡(sirsaprahelika),是840万的28次方个培伟。他们到底发现了什么,导致他们摆弄如此巨大的数字?他们眼前到底展现了怎样的图景?他们这些渺小的人物,到底沾染了什么样的自大,居然怀抱如此宏大的梦想?

他向一个印度教徒朋友提起过,他名叫甘加达尔,住得不远。

甘加达尔的手停在棋盘上方(他们每周一次的对弈正在进行中),随口背诵了一句《吠陀》:来自无限,拥抱无限,哈!无限永存……

阿卜杜勒·卡里姆震惊了。他的祖先在四千年前就预见了格奥尔格·康托尔的假设!

出于对科学的嗜好,……上帝俯就和亲近那些学识渊博的人,保护和支持他们,让他们能迅速地清除求知的障碍,克服学术的困难。正是如此仁慈的上帝,鼓励我编纂一本关于计算的小书《代数学》,讲解最简单也最实用的算术。

——阿尔·花剌子模,八世纪阿拉伯数学家

对这个男孩而言,数学就如呼吸般自然。在小小的市立学校,他横扫所有的数学测试,每次都获得优良成绩。邻居们都是外省人、小商贩、政府小职员,诸如此类,他们的孩子仿佛也传承了父辈讲求实际的风气,没有人能理解这个聪明得奇怪的穆斯林男孩——除了一个印度教徒同班同学,甘加达尔,他是一个积极向上,开朗友善的孩子。尽管甘加达尔在街上玩敲飞棍,跑得比别的小孩快,但他很热爱文学,尤其是诗歌——一个与纯数学一样不切实际的追求。