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百年后得以证实的数学函数

2014-01-06 回复数:0 点击数:943

1920年,印度数学天才斯里尼瓦瑟-拉马努金在临终前提出一系列数学函数。不幸的是,这些函数直到他死后近100年才得到证实。研究人员表示拉马努金提出的函数可用于解释黑洞的行为。

  1920年,拉马努金在临终前给他的导师——英国数学家G. H。哈代写了一封信,概述几个此前从未听说过的新数学函数。他自称在梦中想出这些函数,对它们的特性存在强烈的直觉。几十年后,美国研究人员证明了拉马努金所提出数学函数的正确性,可用于解释黑洞的行为。美国埃默里大学数学家肯-小野表示:“我们破解了他最后几封神秘信件中的问题。对于数学领域的研究人员来说,这个问题存在了90多年。”

  拉马努金是一位自学成才的数学家,出生在印度南部的一个村落,曾两次从大学辍学。他的大部分时间都在思考数学问题。拉马努金在信中阐述了几个新的数学函数,与已知的θ函数或者模形式不同,但又是对它们的一种极为接近的模拟。拉马努金提出的函数能够以轴线图表的形式表示,例如正弦波,可针对任何选定的值进行计算。

  拉马努金指出他的模拟模形式与卡尔-雅可比早期确定的普通模形式相一致,可产生类似的结果。拉马努金是一位虔诚的印度教教徒,他认为这些函数是娜玛卡尔女神给他的启示。不幸的是,当时没有人能够理解他提出的函数。小野表示:“直到2002年我们才通过的桑德尔-泽维格斯的研究了解拉马努金在1920年的信件中描述的函数。”

  小野和他的同事利用现代数学研究工具证明拉马努金的理论是正确的。这些研究工具是拉马努金所处时代所没有的。小野说:“我们证明拉马努金是对的。我们发现了他用于阐述自己理论的方程式。他相信之所以想出这个方程式是因为受到神灵的启示。”

  此外,研究人员还吃惊地发现拉马努金提出的函数至今仍具有应用价值。小野说:“在拉马努金首次提出模拟模形式的上世纪20年代,还没有一个人讨论黑洞问题。不过,他提出的函数可用于揭示黑洞的秘密。毫无疑问,拉马努金为我们留下了一份宝贵遗产。”在11月于佛罗里达州立大学举行的纪念拉马努金诞辰125周年的会议上,研究人员公布了他们的研究发现。12月22日是拉马努金诞辰125周年。


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