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冯·诺依曼数学传奇1930普大广受欢迎

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:1930年,冯·诺依曼以客座讲师的身份赴普林斯顿大学讲学,任期一学年,次年即应聘当了普林斯顿大学的教授。克拉拉告诉我,一天早晨冯·诺依曼从普林斯顿的家里驱车出发到纽约赴约会,车抵新不伦瑞克时,他又打电话回来问他妻子:“我上纽约去干什么?”两名自行车选手在相距20英里以外以每小时10英里的匀速从南北两向相对而行。

冯·诺依曼数学传奇1930普大广受欢迎

1930年,冯·诺依曼以客座讲师的身份赴普林斯顿大学讲学,任期一学年,次年即应聘当了普林斯顿大学的教授。1933年高级研究院成立时,他是研究院数学所奠基时代的六位教授之一,并在这一职位上了其一生。

1930年冯·诺依曼与玛利埃塔·科维茜结婚,1935年生了一个女儿,取名玛利娜。冯·诺依曼神童般的幼年预示他将来必成大器,岁月果然证实了这点,他很快就成为数学界的明星。在他扬名数学界的同时,关于他的种种趣闻轶事也广为传播开来了。他是个世界主义者,然而,成为美国公民却是他自己作出的选择。

冯·诺依曼家里常举办持续时间很长的社交性聚会,这是远近皆知的。约翰尼(约翰的昵称)自已饮酒不多,但决非滴酒不沾的人。他偶尔也玩扑克牌,不过,打起牌来,他总是输家。

1937年冯·诺依曼与妻子离婚;1938年又与克拉拉·丹结婚。克拉拉·丹随诺依曼学习数学,后来成为优秀的程序编制家。多年后,克拉拉在一次接受记者采访谈及她丈夫时说道:“他对自己家的屋子一点儿几何头脑也没有,连个位置都搞不清楚……一次在普林斯顿,我叫他去给我取一杯水,过了一会儿他回来了,问我玻璃杯在哪里。我们在这所房子里住了17年……他从来没有用过锤子螺丝刀,家里的事,除了修拉链以外,他一点也不做。他修拉链可以说是‘手到病除’。”

冯·诺依曼决不是那种脸谱化的大学教授样子。他是个粗壮结实的男子汉,衣着整齐、讲究。自然有人说他有时是何等的心不在焉。克拉拉告诉我,一天早晨冯·诺依曼从普林斯顿的家里驱车出发到纽约赴约会,车抵新不伦瑞克时,他又打电话回来问他妻子:“我上纽约去干什么?”当然这可能不完全贴切,不过我还是想起有一天下午我开车送他回家的情形。因为那天晚上他家有一次聚会,我自己又记不清到他家的路途。于是我就问他,我下次再来时怎样辨认他的那所房子。他告诉我说:“那可容易,街边有家鸽啄食的那所房子即是我家。”(www.xing528.com)

冯·诺依曼思考问题的速度真是令人敬畏。G.波列亚也承认,“约翰尼是我唯一感到害怕的学生。如果我在讲演中列出一道难题,讲演结束时,他总会手持一张潦草写就的纸片向我走来,告诉我他已把难题解出来了。”无论是抽象的求证还是运算,他做起来都是得心应手的,不过他对自己能熟练地运算还是格外感到满意和引以为豪。当他研制的电子计算机准备好进行初步调试时,有人建议计算一道涉及2的幂的计算(这道题大致是这样的:具有下列性质的最小幂是什么,当它的十进数字第四位是7时?对现在使用的计算机来说,运算这道题根本不费吹灰之力,它只需几分之一秒的时间即可取得运算结果)。计算机和约翰尼同时开始运算,约翰尼竟领先完成了运算。一个著名的故事说到,阿伯丁检验场的一位青年科学家有一个复杂的式子需要求值。第一个特解,他花了十分钟时间,第二个特解,他用笔和纸运算了一个小时。第三个特解,他不得不求助于台式计算机,即使是用了台式计算机他还是得花上半天的功夫。当约翰尼进城时,这位青年科学家把公式递上去向他求教。约翰尼自然乐于相助。“让我们先来看看前面几个特解的情况。如果我们令n=1,我们可求得……”——他昂首凝思,喃喃而语。年轻的提问者顿时领悟到它的答案,便插嘴说,答案“是2.31吧?”约翰尼听了后不解地看了他一眼并说:“我们现在令n=2,……”他思索着,嘴唇微微启动。这位年轻人由于事先胸有成竹,当然能摸得到约翰尼的演算过程,在约翰尼就要算出答案前的一瞬间,这位青年科学家又插话了,这次他用一种迟疑的口吻说:“是7.49吗?”这次,约翰尼听了不免蹙起了眉头,他连忙接下去说:“如果令n=3,那末……”还是一如既往,约翰尼默念了片刻,青年科学家在一旁偷偷地听到了他计算的结果。还没等约翰尼运算完毕,青年科学家就喊了出来:“答数是11.06。”这下约翰尼可受不了啦。这完全不可能。他从未见过有初出茅庐之辈能胜过他的!他一时陷入了心烦意乱之中,一直到开玩笑的家伙自己向他承认事先已作过笔算以后,他才平息了心头的愠怒。

另一则趣闻是所谓著名的苍蝇难题。两名自行车选手在相距20英里以外以每小时10英里的匀速从南北两向相对而行。与此同时,有一只苍蝇以每小时15英里的匀速从南行的自行车前轮出发,飞往北行的自行车的前轮,然后再返回南行自行车的前轮,依此情形不断往返,直到苍蝇被辗死在两辆自行车的前轮之间。问:苍蝇飞行的总距离是多少?缓慢的解题方法是先求出苍蝇北飞的第一段距离,然后求出南飞的第二段距离,然后再求出第三段距离,最后计算出由此求得的无穷级数的总和。快捷的解题方法是从观察中知悉,两辆自行车出发后整一个小时即相遇,因此苍蝇恰好只有一小时的飞行时间;因此,答案一定是15英里。当有人向冯·诺依曼提出这道难题时,诺依曼不加思索就解了出来,这使提问者十分失望:“呀,你一定曾经听说过其中的奥妙!”诺依曼反问道:“你说的是什么奥妙?我仅是求出了无穷级数呀!”

有人记得冯·诺依曼讲课时曾讲过算子环问题。他提到,算子环可以分成两类:有限对无限一类,离散的对连续的为另一类。他接下去说:“这就会引出总共四种可能性,这四种可能性每种都能成立。或者——让我们想想——它们能成立吗?”听讲者中间有好几位数学家在他的指导之下研究这一课题已有相当一段时间了。如果稍稍停顿略加一番思考,对四种可能性—一核验决不是太麻烦的事。一点也不费事——每种可能性只需用几秒钟时间核验,如果把思索和转话题的时间加进去,总共不过费十秒钟时间。但是,两秒钟以后,冯·诺依曼已经在说:“是的,四种可能性都能成立。”大家还没从迷茫之中清醒过来跟上他的讲演,他已经就开始讲解下文了。

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