CC读书 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

1954年的东京,如同一只从灰烬中涅盘的风凰,正在以前所未有的速度与活力重塑着自身的筋骨。战争的创伤尚未完全抚平,但废墟之上,新的建筑如雨后春笋般拔地而起,街道上充满了忙碌的身影与对未来的急切期盼。在这座城市奋力重生的脉搏中,教育被视为复兴的基石。位于文京区一所历史悠久、以学术见长的私立高中,“明伦高等学校”,便是这时代洪流中一座静谧却充满生机的知识岛屿。

时值初夏,午后的阳光透过活动室宽大的玻璃窗,在布满划痕的旧地板上投下明亮的光斑。空气中弥漫着旧书、粉笔灰和年轻人特有的、略带汗意的蓬勃气息。这里是数学部的活动室,墙上贴着历届数学竞赛的奖状,书架塞满了各种程度的数学书籍,从基础教材到一些艰深的日文译着。此刻,十几名部员正围坐在长桌旁,进行每周一次的难题研讨。气氛专注而热烈,窗外隐约传来的城市施工的轰鸣声,仿佛为这群年轻探索者的智力激荡提供了充满时代感的背景音。

主持这次活动的是数学部的顾问老师,小林正男,一位年近四十、戴着黑框眼镜、面容和善却目光锐利的数学教师。他曾在战前受过良好的数学教育,对海外数学动态保持关注,虽然条件所限,信息滞后且零散,但他深知数学世界的广阔与深邃。今天,他带来了一道旨在挑战部员思维深度的题目,用粉笔工整地写在黑板上:

“证明:存在无穷多个自然数 n,使得 n2 + 1 为合数。”

题目一出,活动室内出现了短暂的寂静,随即响起窃窃私语和草稿纸上的沙沙声。这是一个典型的数论存在性问题,表述简单,但触及了素数分布的深层奥秘。对于高中生而言,常规的解析方法(如使用模运算构造无穷序列或利用素数定理的渐进性质)已是极高的要求。

很快,一道高挑的身影站了起来。是中森晴子,高中二年级,数学部的副部长。她十六岁,身高已达一百六十九公分,在普遍娇小的日本女生中堪称“鹤立鸡群”。她穿着一身熨烫平整的校服,黑色长发一丝不苟地束在脑后,露出光洁的额头和一张线条分明、带着些许疏离感的清秀面孔。她的眼神冷静、自信,甚至带着一种属于优等生的、不经意的傲气。她是明伦高校公认的数学天才,解题思路清晰严谨,犹如一把锋利的手术刀。

“小林老师,我想尝试一下。”晴子的声音清脆,带着不容置疑的把握。她走到黑板前,拿起粉笔,动作流畅而精准。

“我们可以考虑模4的剩余类。”她开始讲解,笔迹清晰有力,“n2 模4的结果只能是0或1。因此 n2 + 1 模4的结果只能是1或2。模4余2的数只有2是素数,其余都是合数。因此,只要 n2 + 1 > 2 且模4余2,它就一定是合数。”

她停顿了一下,环视众人,继续道:“那么,我们只需要证明存在无穷多个n,使得 n2 + 1 ≡ 2 (mod 4)。这等价于 n2 ≡ 1 (mod 4),即 n 为奇数。而奇数是无穷多的,因此,对于所有大于1的奇数n,n2 + 1 都是大于2的偶数,且不等于2,故为合数。证明完毕。”

干净利落,无懈可击。典型的初等方法,依靠模运算和奇偶分析,巧妙地绕开了对 n2+1 本身素数性质的直接判断,而是通过其必然具有的非平凡因子(2)来证明其为合数。部员们发出阵阵赞叹,几个低年级学生露出钦佩的目光。晴子微微颔首,放下粉笔,表情平静,但眼角眉梢流露出的那一丝满意,显示了她对自身逻辑完美的欣赏。她回到座位,姿态优雅,仿佛刚刚完成了一场无可挑剔的演出。

小林老师赞许地点了点头:“非常漂亮的标准解法,中森同学。充分利用了数论中的局部信息(模运算)来推断全局性质。”

活动室的气氛松弛下来,大家以为这道题已经解决。然而,小林老师的目光却投向了长桌角落一个一直沉默的身影——志村哲也。十四岁的哲也,刚刚升入高中部一年级,是数学部最年轻的成员之一。他身形仍带着少年的单薄,坐在那里并不起眼,大部分时间只是安静地听着,眼神却不像其他同学那样跟随讲解移动,而是常常处于一种放空般的、凝视着远方某一点的沉思状态。此刻,他微微蹙着眉,手指无意识地在桌面上轻轻划动,似乎对晴子学姐的解答并不完全满意,或者说,他的思绪飘向了另一个维度。

“志村君,”小林老师温和地开口,带着一丝鼓励和不易察觉的试探,“你对这个问题,有什么不同的想法吗?”

哲也抬起头,那双清澈的眼睛里闪过一丝迟疑,随即被一种难以抑制的、思考的冲动所取代。他站起身,步伐不像晴子那样自信从容,甚至有些慢吞吞的,但当他走到黑板前,拿起粉笔时,整个人的气质陡然一变。一种超越年龄的沉静与专注,如同无形的气场,笼罩了他。

他没有去擦掉晴子的解答,而是在旁边空白处,开始画图。他画下了一条水平的直线,标上“实轴”,然后在垂直方向画了一条“虚轴”,构成了一个复平面。

这个举动让一些同学感到困惑,甚至有人小声嘀咕:“这题和复数有什么关系?”

但小林老师的瞳孔却微微一缩,身体不自觉地前倾。

哲也没有理会周围的议论,他用粉笔在虚轴上,准确地标出了两个点: i 和 -i。

然后,他转过身,面向大家,声音不高,却异常清晰,带着一种试图用语言捕捉脑海中抽象图景的艰难感:

“中森学姐的证明……非常巧妙。它告诉我们,‘2’这个素数,在 n2+1 形成的数列中,扮演了一个特殊的‘筛子’的角色,筛出了无穷多个合数。”

他停顿了一下,仿佛在组织脑海中更庞大的概念,然后指向自己画的复平面:

“但是,我在想……如果我们把视野扩大一点。n2+1 这个多项式,如果我们把它看作一个从整数n(离散的点)到复数(整个平面)的映射……那么,素数,特别是像 n2+1 可能生成的那种素数,在这个复平面上,应该处于一个什么样的位置?”

活动室里鸦雀无声,连中森晴子也收起了之前的轻松,认真地看着黑板上的复平面和那个少年。

“素数,”哲也继续道,语气越来越肯定,“是非常‘稀有’、‘特殊’的点。它们的分布,就像……就像在一片广袤的、充满各种复杂结构的‘数值景观’中,一些极其稀疏的、孤零零的‘山峰’。”

他用手在复平面上比划着:“而多项式映射,比如 p(n) = n2+1,它把整条实数轴(自然数n)扭曲、拉伸之后,映射到了复平面上。这个映射是光滑的,它有特定的形状。”

接着,他做出了一个让小林老师几乎要屏住呼吸的论断:

“现在,关键点是 i 和 -i。” 哲也的粉笔重重地点在这两个点上,“因为 n2+1 = (n - i)(n + i)。i 和 -i,是这个多项式的根,是它映射的‘中心’或者说‘奇点’。”

“根据……嗯……一种几何的直觉(他可能模糊地知道一些复分析的值分布理论,但无法严格表述),一个非常数的复多项式映射,不可能将其定义域中(比如自然数集这样无穷的离散集)的‘几乎所有’点,都恰好映射到那个极其稀疏、特殊的‘素数点集’上,尤其是当这个多项式有它自己固定的‘零点’结构时。”

他努力寻找着更准确的表达:“就好像……你有一把弹性尺子(多项式映射),上面刻着均匀的刻度(自然数n)。你把它弯曲成一个固定的形状(由它的根决定)。然后,你想让尺子上无穷多个刻度点,在经过弯曲后,都精准地落在远处几个特定的、孤零零的小针尖(素数)上。这……这几乎是不可能的。尺子的弯曲形状(由i和-i决定)本身,就决定了它扫过的区域是连续的、有范围的,它必然会‘覆盖’到那些‘非素数’的、广阔的‘平原’和‘山谷’(合数区域)。”

最后,他总结道,眼神明亮:“所以,我认为,不仅仅是因为模4运算筛出了偶数因子,而是更根本的:由于多项式 n2+1 本身固有的几何结构(其根在i和-i),它必然会将无穷多个自然数n,映射到复平面上那些‘非素数’的、‘复杂’的区域,从而产生无穷多个合数。 模4的方法,只是非常精巧地捕捉到了这个必然性中,一个具体的、由素数‘2’所体现的局部现象。”

寂静。

死一般的寂静。

活动室里只剩下窗外遥远的城市噪音和每个人有些急促的呼吸声。

中森晴子怔怔地看着哲也,她完美的、建立在严密逻辑链上的证明,在这个十四岁学弟的“几何直觉”面前,突然显得像是一件……一件虽然精致,却只是描述了现象表面纹理的手工艺品。而哲也的视角,则仿佛是直接透视了现象背后那尊决定一切的“几何神像”!

小林老师的手微微颤抖着,他扶了扶眼镜,努力让自己保持平静,但内心的震撼已如海啸般汹涌。他看到的不是一个聪明的学生找到了另一种解法,他看到的是一种数学范式的跨越!

这个十四岁的少年,本能地、几乎是下意识地,运用了一种几何化的思维方式!他将一个离散的数论问题,提升到了一个连续复平面上的映射问题!他试图用多项式的整体几何性质(值分布) 和拓扑约束(映射的“扭曲”无法精确命中稀疏点集),来理解素数分布的某种必然规律!

这……这不正是远在普林斯顿的艾莎学派,那些数学巨擘们所倡导和践行的“解析拓扑动力学” 或者说 “几何化数论” 的思想雏形吗?!尽管哲也的表述还非常粗糙、不严格,充满了“直觉”、“好像”这样的词汇,但其核心的洞察方向,与塞尔伯格、外尔他们试图将ζ函数与几何空间联系起来的哲学,如出一辙!

小林老师深吸一口气,用尽可能平稳的语气问道:“志村君,你……你是从哪里学到这种思考方式的?”

哲也愣了一下,似乎才从自己的思绪中完全脱离出来,脸上露出一丝腼腆:“我……我也不知道。就是看着题目,脑子里自然就出现了复平面和那个多项式映射的‘形状’……还有,姐姐以前给我讲过一些复变函数的知识,还有《数论绘本》里提到过黎曼猜想和复平面上的零点……”

小林老师心中了然。是天赋!是一种与生俱来的、对数学结构进行几何化想象的非凡天赋!这种天赋,让他能够越过繁琐的计算和技巧,直接“看见”问题背后更深层的、联系着连续与离散的和谐结构。

“非常……非常精彩的见解,志村君。”小林老师的声音带着难以掩饰的激动,“你的想法,触及了数学中非常深刻的思想。它可能暂时无法构成一个严格的中学数学证明,但它所指出的方向,是极具启发性的。”

他转向所有部员,郑重地说:“中森同学的解法,是数学严谨性的典范,是我们必须掌握的基本功。而志村同学的思考,则向我们展示了数学想象力与直觉的威力,它能够引领我们发现更根本的规律。这两种能力,对于真正的数学探索,缺一不可。”

活动在一种复杂的氛围中结束。中森晴子看向哲也的目光,少了几分前辈的优越感,多了几分审视与好奇。而其他部员,则仿佛刚刚目睹了一场不可思议的魔法。

小林老师独自留在活动室,望着黑板上那并置的两种解答——一边是精致完美的模运算逻辑链,另一边是那个略显稚嫩却气势恢宏的复平面草图。窗外,东京的夕阳为城市镀上一层金色,远处工地的塔吊如同巨大的金属森林,象征着新生与重建。

他知道,他今天见证的,可能不仅仅是一个数学天才的灵光一闪。他看到的,是一颗在东方的土地上,以一种独特方式悄然萌发的种子。这颗种子所蕴含的几何化直觉,与太平洋彼岸那个庞大而辉煌的艾莎学派,存在着某种遥远的、却本质上的共鸣。这个名为志村哲也的少年,他的未来,或许将不仅仅是在竞赛中取得优胜,而是有可能,以一种现在无人能预料的方式,参与到那场关于数学宇宙最深层和谐性的、伟大的探索中去。

零点的未尽之路,其光芒不仅照耀着普林斯顿的殿堂,也在这间东京高中的普通活动室里,在一个十四岁少年未经雕琢却无比纯粹的洞察中,投下了一缕充满希望的曙光。

(第三卷中篇 第二十一章 终)

CC读书推荐阅读:医笑倾城踏星陆隐极品家丁弃妃,你又被翻牌了!韩娱之灿冷冰冰的战神王爷堵门求我疼疼他女帝的现代生活喝醉后,女神让我忘了她人到中年,觉醒每日结算系统傲世玄医暴徒出狱重生:大帝归来炼神丹!御神兽!废材大小姐竟是绝世帝女玩家超正义隐主龙玉冰冷总裁未婚妻重生的李峰青梅有点酸,竹马你别闹超强打工仔我的六个姐姐,由我来守护!极品仙尊之高高在下豪门重生之撩夫上瘾有妖气客栈天亮了,就不需要灯塔了都市修仙从摆摊开始太初灵境尊龙出狱送王船重生60:我靠打猎让全家致富我的宝藏男神藏不住了古镇奇谭从认购证开始在欧美区扬名变成女生后兄弟也跟风了陆太太复婚吧诸界碰撞,我杀出归墟芈月传(蒋胜男)亿万契约:杠上钻石老公我的冷艳娇妻谍战:我能用不同的身份搞暗杀重生之重启2004京城异能王亿万首席,前妻不复婚重生1990之改写人生农女医妃富甲天下那位杀手不太冷模拟:身为无上巨头,托起人族高武世界:开局觉醒天人合一高武:家父五虎将,掠夺鸿蒙体!画堂归别回去了,送你一杯温热的豆浆
CC读书搜藏榜:海贼王之最强冰龙皇上非要为我废除六宫邢先生的冷面女友战国混沌剑神的猴子猴孙们独享一吻成灾:帝少的77次锁情诸神来犯,我在现代重演神话神级狂医在花都都市之最强战神奶爸逍遥修真少年空间之归园田居重生之妃王莫属女导演的爱情电影重生后,我在都市杀疯了重生,我就是回来当厨神的湛少的替婚新妻韩娱之魔女孝渊迷彩红妆公主爱妻你别跑两界真武暗影谍云偏执首席放过我爱如星辰情似海百万调音师:我只好亲自上台了!祸害娱乐圈,你说自己是正经人?都市之邪皇狂少这个傀儡师有点那啥重生娱乐圈之女王至上乡村疯子致富路墨守陈规狂龙下山退休后她只想在娱乐圈养老重生九零恶婆婆商女谋夫回2001陪你长大我在梦里逐步成神变成女孩子,将高冷千金养成病娇亲情凉薄我转身自立门户我的世界,又要毁灭了重生后休了王爷重回1976,下乡当知青御膳房的小娘子重回七七种田养娃霞光升起金牌宠妃(系统)绯闻男神:首席诱妻成瘾我是导演,却拿着演员的技能我的师傅慢半拍邪医修罗:狂妃戏魔帝异世倾心
CC读书最新小说:守护!我和岳母小姨子相依为命阴婚契约无字书风云我的灰道泰玄道君:人在诸天,封神成仙激活秘境,打造世外仙园!全民转职:我统御两大天灾!你告诉我这是御兽?诡异降临,为什么都说我疯了权力巅峰,从金融民工开始进部穿成暴君后我靠PPT治国都市之路:林溪的奋斗与情感纠葛从城市孤儿到九天至尊死亡生存游戏,被我玩成肉鸽割草古代修士的现代日常重生2005:我在惠州买地皮山村诡谭录,开局打结婚报告,渣女后悔哭求原我的七个租客都是女主播18岁异能觉醒天崩开局:关于穿越到秘境这事儿千门春秋职业财神爷:谁说钱不是万能的?为官有道多子多福,我的后代遍布全球吞噬星空:我从学渣变界主元尊九转林野观星录赶上了灵气复苏悲剧富二代开景区四合院:棒梗欺负外甥女?都市修仙无敌世间:先灭本再灭黑傻子,从复仇开始弃灵游科技:走向星辰大海零点的未尽之路东北农村得配驴配马配猪得事华流巨星:异界拯救计划百万年升级:从地球到超脱弑神纪:先秦炼气士与末代公主冰山女总裁的全能兵王大叔重生之特种兵王四合院之兵王签到亮剑:你管两万人叫连?娱乐纪元:我,剑斩不可名状上仙,不要啊!开局奖励1000战力,我无敌了1937:我有个军火库从穿越民国开始从市委大秘到权力之巅