英國全能數學家John Conway因新冠去世，他曾發明風靡一個時代的電腦遊戲，還能心算萬年曆

Posted 2023-01-03 量子

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1、英國全能數學家John Conway因新冠去世，他曾發明風靡一個時代的電腦遊戲，還能心算萬年曆

英國全能數學家John Conway因新冠去世，他曾發明風靡一個時代的電腦遊戲，還能心算萬年曆

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轉自：量子位
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哲學園鳴謝
凌晨?曉查發自凹非寺
量子位報道 | 公眾號 QbitAI
當代最有趣的數學家John Horton Conway，因為新冠肺炎逝世了，享年82歲。
雖然他所在的普林斯頓大學未發出公告，但是他的同事David Spergel在Twitter上證實了這一消息。
有人評價他，世界上可能有比他更厲害的數學家，但是在頂尖的數學家裡，沒有人能比他科普做得更好。
他在數學領域多點開花，是一個在組合博弈論、幾何、數論、群論、演算法甚至量子力學理論等多個方面都做出貢獻的天才數學家。
但是他卻說，自己從沒有工作過一天，而是都在玩。他的傳記名字叫做「Genius At Play」。
他發明的一款生命遊戲，在上世紀70年代佔據了1/4的計算機，成為那時極客的最愛。
他還算出在24維空間的球迷密堆積中，每個球體都和196560個球體接觸。
皇家學會前主席，也就是那位聲稱證明黎曼猜想的邁克爾·阿蒂亞爵士（Sir Michael Atiyah）這樣評價他：
康威是世界上最神奇的數學家。
從害羞少年到有魅力講師
康威在初中時，是一個內向害羞的男孩子，被一位老師稱作「瑪麗」。到了高中，他進入利物浦霍爾特男孩中學。學期開始後不久，校長叫每個男孩進入辦公室，問他打算如何生活。
康威說，想在劍橋讀數學。他不是「瑪麗」，而要被稱為「教授」。
後來，康威真的考入了劍橋大學。博士畢業後，他在劍橋大學得到了一份助理教授的職位。
在數學講台上，康威的魅力充分展現出來。
他從火車和汽車、貓和狗的角度討論抽象概念。在講對稱性和柏拉圖式固體時，他會帶一個大蘿蔔和一把雕刻刀去課堂，將蔬菜切成薄片，組裝成二十面體，邊走邊吃。
後來，他在普林斯頓大學擔任馮·諾伊曼教授。
他本人就是一個數學頑童。他玩數學的方式就是發明各種各樣的遊戲，或者把無聊的遊戲重新制定規則。
數學頑童的發明
生命遊戲
康威最知名的莫過於生命遊戲（Conway』s Game of Life），相當於1970年代的「我的世界」和「孢子」。

△康威正在玩他自己設計的生命遊戲
這款遊戲的規則如下：
1、每個細胞有兩種狀態，存活或死亡。每個細胞與以自身為中心的周圍八格細胞產生互動。
2、當前細胞為存活狀態時，如果它周圍的存活細胞低於2個時（不包含2個），該細胞變成死亡狀態。（模擬生命數量過少）
3、當前細胞為存活狀態時，如果它周圍有2個或3個存活細胞時，該細胞保持原樣。
4、當前細胞為存活狀態時，如果它周圍有超過3個存活細胞時，該細胞變成死亡狀態。（模擬生命數量過多）
5、當前細胞為死亡狀態時，當周圍有3個存活細胞時，該細胞變成存活狀態。（模擬繁殖）
科學家可以用它來模擬生命過程，雖然早在1940年代馮諾依曼就提出了這一概念，但是直到康威把他設計成遊戲才引起足夠重視。
在這個規則下，可以衍生處穩定狀態：
振蕩狀態：
和移動狀態：
生命遊戲背後可能隱藏著自然界的某種特殊規律。
史蒂芬·霍金在他的《大設計》一書中說：
「我們可以想像，像生命遊戲這樣的東西，只有一些基本規律，可能會產生高度複雜的功能，甚至是智能。它可能需要包含數十億個正方形的網格，但這並不奇怪。我們的大腦中有數千億個細胞。」
末日規則
在康威的諸多遊戲里，末日規則可能是最容易被理解的。
這裡的末日（Doomsday）規則可不是計算世界末日，而是如果隨機給你一個日期，你能立刻算出這一天是星期幾嗎？
康威設計了一種新的演算法，只需2秒心算，就能得出答案。
為了鍛煉自己計算日曆的能力，他還編寫了一段計算機程序，每次登陸的時候都會問他某天是星期幾。
康威將星期日到星期六標記為1~6，然後通過一系列演算法得出所在年份的「記憶日」，再得出每個月的「錨定點」，通過和錨定點的差值即可算出星期幾。
量子力學
遇事不決，量子力學。這是很多人對量子力學的調侃，連愛因斯坦也說，他不相信上帝會擲骰子。
愛因斯坦認為，量子力學背後還存在著某種「隱藏的變數」，這種所謂的「隱變數」是確定的。事後無數的實驗證明了愛因斯坦是錯的。
而康威用數學的方法證明了所謂自由意志定理，再次論證了「隱變數不存在」。自由意志定理指出，量子力學的測量結果無法通過實驗之前的任何方法來確定。
用康威的話來說：
如果實驗者有自由意志的話，那麼基本粒子也是如此。
當然，康威的成就遠超於此，他在幾何學、拓撲學、數論上都做出了頗多的成就。
網友懷念生前點滴
康威的去世讓很多數學愛好者不敢相信。
一位網友這樣評價他：
有更好的當代數學家，也有一些更好的數學科普家，但是沒有人能將兩者結合得這麼好。在我初中和高中的時候，我有幾次在不同場合遇到他，他對自己的時間總是很慷慨，尤其是和一個還不到合法喝酒年齡但是聰明的對話者的時候。
還有網友回憶起一些和他接觸的細節：
我的朋友在普林斯頓攻讀博士學位，我從他那裡聽說，上課第一天，康威走進去，一番介紹後，用左手拿起一支粉筆，迅速整齊地從黑板左上角開始寫。每個人都認為「啊，他一定是左撇子」。當他用完一半的黑板時，將粉筆切換到右手，繼續快速而整齊地書寫。
我小時候去數學訓練營。約翰·康威是其中一位講師。他顯然是一個聰明的人，與大多數偉大的數學家一樣，有些古怪。但是他很謙虛，花了幾天的時間與一群討厭的孩子一起聚會，並教我們有關序數，紐結理論以及我覺得是拉姆齊數的知識。
新冠病毒仍在全球肆虐，又捲走一顆巨星。智慧的大腦，脆弱的肉體。而康威那顆大腦里誕生的趣味，依舊能被無數人品嘗。
這大概就是生命的一種悲哀與美妙吧。
不知道康威會不會在另一個世界繼續做他的頑童，感嘆一句：科學家有自由意志的話，可能病毒也是如此。
△漫畫版的康威? 作者：Simon J Fraser
參考鏈接：
://theguardian/science/2015/jul/23/john-horton-conway-the-most-charismatic-mathematician-in-the-world
://quantamagazine/john-conways-life-in-games-20150828/
作者系網易新聞·網易號「各有態度」簽約作者
—完—

历史秘闻頂級數學家有多任性

世界上最頂級的科學獎是什麼？相信絕大多數人都會毫不猶豫地回答：是諾貝爾獎。沒錯，諾貝爾獎確實是世界上知名度最高、影響力最大的科學技術獎，不過，許多人可能並不知道，諾貝爾獎並不包含數學獎，而數學獎的最高級獎項，專業度和公信力絲毫不弱諾貝爾獎的，則是菲爾茲獎。
自然，菲爾茲獎成為世界上無數科學家孜孜不倦的最高追求。可是，面對這項數學界的至高無上的榮譽，有位怪才數學家，不但拒絕並缺席了這項巨大榮譽的頒獎儀式，同時，他也放棄了100萬美元的高額獎金，這個人就是俄羅斯數學家——格里戈里·佩雷爾曼。
其實，這並不是佩雷爾曼第一次放棄數學獎項，這也並不是他第一次震驚數學界，早在1996年，他就曾毫不領情的放棄了歐洲數學學會頒發的青年數學家獎。
縱然如此，佩雷爾曼仍然是國際數學界最受待見的一顆「明星」，他驚世駭俗的才華，在數學領域所獲得的至高無上的榮譽，是無數數學家可望不可及的夢想。然而令世人不解的是，很少有人能像佩雷爾曼一樣，在名譽雙收的同時，不僅拒絕了高達100萬美元的獎金，甚至從來不願意曝光在大眾眼前。
金錢和榮譽對於佩雷爾曼而言，似乎不具有任何誘惑力。在這樣一個物慾橫流的拜金世界裡，佩雷爾曼為何能夠獨善其身？他又為何能夠在數學領域取得如此傲人的成就？
這些問題的答案，或許能夠從佩雷爾曼的成長經歷和生活環境中獲取。1966年，佩雷爾曼在彼得堡市的一個猶太人家庭出身，他的父親是一名工程師，母親是一名數學老師。這樣一個普通的知識分子家庭，並沒有為佩里爾曼帶來多少優越的物質生活條件，可是，他的父母卻為他準備了良好的家庭教育環境。佩雷爾曼從童年時代起，他就表現出了與同齡孩子與眾不同的數學天賦。據他的鄰居回憶，當別的孩子都在踢足球的時候，佩雷爾曼更喜歡一個人讀著歷史小書，又或者是和父親下象棋。
在父母的教導下，他很早就進入了數學王國，佩雷爾曼4歲開始學習數學；高中時期，年僅16歲的佩雷爾曼參加了國際數學奧林匹克競賽，以42分的高分斬獲數學冠軍。高中畢業以後，全球多所著名大學給佩雷爾曼拋來了橄欖枝，他們以豐厚的獎學金，獨一無二的數學教學資源，邀請佩雷爾曼入校。最終佩雷爾曼拒絕了這些大學的邀請，他進入了聖彼得堡大學學習，1989年，年僅23歲的佩雷爾曼就獲得了博士學位。
參加工作以後，佩雷爾曼在數學方面的天賦更加凸顯出來。1993年，27歲的他僅以4頁紙的推理、演算證明了數學界著名的「靈魂猜想」，從而引發數學界轟動。畢竟在佩雷爾曼證明這項數學猜想之前，有無數位數學家曾前赴後繼，寫出了長篇大論想要證明這個猜想，可是他們均未獲得成功。
1995年，佩雷爾曼結束了他在美國的數學學習生涯，當時他被美國多所名校挽留，可是，佩雷爾曼仍然選擇回到俄羅斯聖彼得堡的數學研究所；1996年，歐洲數學會想要為這位年輕的頂級數學家頒發傑出數學獎，然而，他們萬萬沒想到，居然遭到了佩雷爾曼的拒絕。
這位性格孤僻的數學家，在接下來的歲月里彷彿從世人眼中消失了，其實，他只是心無旁騖地在證明「龐加萊猜想」。這位曾經公認的數學天才，用了7~8年的時間，將全部的精力投身於「龐加萊猜想」的證明之中。從2002年10月開始到2003年7月，在外網專門刊登數學和物理論文的網站上，出現了三篇破解「龐加萊猜想」的論文，這些論文的作者正是佩雷爾曼。這對於當時的數學界而言，絕對是一場驚濤駭浪，「龐加萊猜想」由法國數學家龐加萊提出，它被列為七大千禧猜想之一，在佩雷爾曼證明這一猜想之前，它幾乎就是一個無人能解的數學猜想。
當佩雷爾曼證明這項猜想後，有數學家對他的證明論文提出了質疑，因為他並沒有將這三篇證明論文發表在所謂的數學國際期刊上，而是刊登在了論文網站上。不過，佩雷爾曼根本懶得去回應這些人的質疑，他證明完這個猜想以後，他又回歸到了那種與世無爭的隱者生活狀態中去。
最後，整個數學界又花費了三年的時間，對佩雷爾曼的證明過程進行解釋，他們發現佩雷爾曼的證明完全正確。2006年，國際數學家大會決定向他頒發「菲爾茲獎」，佩雷爾曼卻絲毫不領情，他告訴媒體，自己不願意成為動物園裡供人參觀的動物；同時，佩雷爾曼拒絕的，還有聖彼得堡市政府所授予他的「榮譽市民」的稱號，以及多所世界知名學府，比如斯坦福大學的任教邀請。
2010年，美國克雷數學研究所為了感謝佩雷爾曼，對於破解全球數學接近100年的難題「龐加萊猜想」的功績，授予他高達100萬美金的千禧年大獎。可是，這位44歲的數學天才，仍然拒絕了自己獲得的獎金，他每天甚至緊鎖家門拒不接受媒體採訪。其實早在2005年12月，佩雷爾曼在證明龐加萊猜想以後，他就已經辭去了數學研究所的工作，他和母親在聖彼得堡郊區租住了一套房，每天過著清平無比的生活，過著他所選擇的他喜歡的方式的生活，比如去郊區采蘑菇，或者去劇院里欣賞芭蕾和歌曲，這也讓佩雷爾曼獲得了「詭異的科學家」、「數學怪人」等稱呼。

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