049章 神題神答
時間不講情面,等待領薪水時它過的很慢,考試的時候它過的很快。
沈奇在一小時內沒有做出任何有效動作,留給他的時間不多了。
結束了嗎,一切都結束了嗎。
這就是我的極限了嗎。
不,這不該是學霸的命運。
我曾經掛過很多科。
也曾通宵打遊戲。
我曾經擁有王者段位。
轉眼就變成了學渣。
我曾經失落失望,失掉所有方向。
直到看見數學,才是唯一的答案。
這一小時內沈奇想了很多很多,當他胡思亂想回憶往事之時,說明他真的無計可施。
這個數字列陣的來源是什麼?看形式它像是個群,但我從沒見過這麼古怪的群,充滿魔性。它可能是個假群吧?似是而非壓根就不是群?
絞盡腦汁在大腦知識庫中搜索,回應沈奇的只有……您呼叫的知識點不在服務區。
這就沒有任何辦法了,再強的大腦如果存在知識盲區,也會放棄治療的吧。
除非自己開創一套全新的理論,這是唯一的辦法。
但沈奇目前不具備這種自成一派的宗師水平。
「或許之前的我次次考滿分,一路走來太過順利,那句話怎麼說來著,天將降大任於斯人,必先苦其心志,奪其妹子。」
困境中的沈奇胡思亂想,想著想著他自己都笑了,老子特么太有才了,這是1級的語文水平嗎?
「田老師啊,你這次救不了我了,六十進位擱這裡無用武之地。」
「劉幹事啊,你講的那些代數知識太浮誇,這次IMO我一星半點都沒派上用場,我能走到這一步全靠自己摸索。」
「張老師啊,我好久沒見過你了,我數學4級的時候你就不再給我開小灶,說沒啥可教我的了。」
往事一幕幕以碎片化方式在沈奇腦海中播放,這幾個月的經歷跟做夢一樣,如果能拿到IMO世界第一,那就是最美麗的夢。
「張老師啊,幾個月前我去你辦公室,你問我自學到哪裡了。」
「我說,我學到了凱萊轉折矩陣和魏爾斯特拉斯二次型,當時確實有點裝逼成分,那時的我也是一知半解。」
「然後你瞬間就懵逼了。」
「這一幕我無法忘記,從此我開啟學霸之路。」
「呵呵,時間過的真快,轉眼高三了。」
「呵呵……卧槽!」
沈奇一個激靈,他忽然間捕捉到了一絲靈感,稍縱即逝,若即若離。
這種感覺似曾相識,這個月初的國內數聯國決壓軸題,就是這種過電般的靈感救了沈奇,田老師救了沈奇,他秀了一把楔形文字六十進位證明根號2為無理數,秀到了國決冠軍。
「倒回去,倒回去。」
沈奇在腦海中回放剛才的胡思亂想。
「張老師啊,幾個月前我去你辦公室,你問我自學到哪裡了。」
「我說,我學到了凱萊轉折矩陣和魏爾斯特拉斯二次型。」
……
「雖然表面上看數學不過是一種語言或工具,但它大多數生動的概念能對新的思想領域提供鑰匙。」
「而行列式和矩陣則完全是數學語言上的改革,沈奇你必須深刻認識到這點,才能在代數上有所作為。」
……
沈奇笑了,非常開心,天無絕人之路。
上次田老師救了他,這次張老師救了他。
其實沈奇最該感謝的是他自己,在困境中他從未選擇放棄,數學很多時候需要執著甚至瘋魔,他和他最後的倔強救了他。
當年裝逼用的凱萊轉折矩陣以及矩陣論,終於在最關鍵的時刻發揮作用。
不管這個數字列陣是什麼妖魔鬼怪、是不是群,都逃不過我沈奇手中的照妖鏡——矩陣。
能領悟或者翻譯群論的工具,是矩陣。
根據題面數字列陣:
1=1
196884=196883+1
21493760=21296876+196883+1
864299970=842609326+21296876+2*196883+2*1
……
沈奇寫出一個矩陣同態:
A(gi*gj)=A(gi)* A(gj)
將其展開為矩陣表達:
|Ag-0|
|Ai-0|
|0-Aj|
……
這種矩陣語言看上去很複雜,但表達的意思非常簡單直接,即一個群G的矩陣表示,是G的元素g到一組固定階的非奇異方陣A(g)的一個同態映射。
再說簡單一點,群是非常難搞懂的一組複雜密碼,而矩陣是破譯密碼的母本之一。
唯一的要求是,你必須熟練各種解碼手段,越多越好。
如果能用矩陣描述這個數字列陣,說明它是某種群,否則不是。
當沈奇用正則置換方式表達出這個數字列陣后,他十分驚訝:「MMP……Monster-Group……居然還真是個妖魔鬼怪,魔群!」
魔群是啥玩意?
即最大的散在單群。
相比於其他群,魔群的年紀非常年輕,也就四十年左右。
這個群相當恐怖,所以被數學家命名為Monster-Group。
一般人是難以玩轉魔群的,玩著玩著就把自己玩瘋了,玩壞了。
英國數學家博切爾茲對魔群理論做出了重大貢獻,他證明了「魔群月光猜想」,一個看名字就很魔幻很牛逼的存在。博切爾茲因此巨大成就獲得菲爾茲獎。
魔群,想要玩轉它,入門水平至少都需要數學系博士。
這種題目為何會出現在IMO的考卷上?
世界上有中學生能搞定它?
當然沒有。
也不需要搞定它。
沈奇的理解是,對於這個魔群,給出兩種形式不同的數學解釋就OK了。
破解魔群和描述魔群是兩碼事。
沒人可以破解哥德巴赫猜想,但不少人可以描述哥德巴赫猜想:任一大於2的偶數皆可寫成兩個素數之和。
與其類似,沈奇要做的是後者,但不能用文字,而是用純粹的數學語言描述。
他用兩種矩陣語言將
1=1
196884=196883+1
21493760=21296876+196883+1
864299970=842609326+21296876+2*196883+2*1
……
表達清楚是什麼就行了,不需要破解。
這題考察的就是知識面了,以及對矩陣的熟練運用。
我們都知道一個群有許多種矩陣表示,因為矩陣的階可以變更。
「先來一發凱萊轉折矩陣。」沈奇祭出矩陣論的開山祖師爺凱萊,用凱萊轉折矩陣表達出第一種魔群解釋。
「再來一發若爾當標準矩陣。」
很快的,沈奇寫出了兩種不同的矩陣表達方式。
看看還有時間,他又來一發,第三發是埃爾米特矩陣。
「如果三發不夠,那再來三發!」
沈奇殺的性起,咔咔咔,他接連寫出克萊因抽象群矩陣、韋伯素域矩陣、亨澤爾可逆元素矩陣。
六發了!
一個多小時搞出六發!
「我的身體並沒有被掏空,如果六發不夠,那再來六發!」
沈奇從來沒有這麼爽過,一種劫後餘生的爽歪歪。
叮鈴鈴。
這時鈴聲響起。
4.5個小時的競考時間已到。
「六發,只能六發了……好遺憾。」沈奇沒時間了,他只寫出了六種矩陣語言,有點懊惱。
交了卷,沈奇看到俄羅斯選手和美籍印度裔選手談笑風生結伴而去,似乎信心滿滿。
「世界上有很多高手,會做這題的並非只有我一個。」沈奇在這屆IMO中傾其畢生所學,能取得怎樣的成績,聽天命吧。
閱卷工作從當天下午開始,一直持續到第二天凌晨。
評委組組長懷爾斯教授六十歲的人了,仍舊堅持在工作崗位上。
記不清續了多少杯咖啡,懷爾斯教授睡意全無。
他面前有四份考卷,全是滿分42分,分別來自四個不同的國家,俄羅斯、美國、韓國、中國。
懷爾斯教授猶豫很久之後,終於下定決心,他在其中一份滿分考卷的42後面批了個「+1」。
最後一題,其他三位滿分選手全部使用了兩種方式給予數學解釋。
而「42+1」的這位選手用了六種,剛好等於其他三位選手之和。
這位「42+1」的選手來自中國,名字的英文寫法是Shen-Qi。
IMO歷史上首位43分選手誕生了,他叫沈奇。
……
……
本章說:
魔群541448173