第25章 三體問題(1)
汪淼剛剛退出遊戲,電話響了,是大史打來的,說有緊急的事情,讓他馬上到重案組辦公室去一趟。汪淼看看錶,已是凌晨三點了。
汪淼來到大史凌亂的辦公室時,見那裡已被他抽得雲蒸霧繞,使得辦公室中的另一位年輕女警不停地用記錄本在鼻子前扇動。大史介紹說她叫徐冰冰,計算機專家,是信息安全部門的。辦公室中的第三個人令汪淼很吃驚,居然是申玉菲的丈夫魏成,頭髮亂蓬蓬的,他抬頭看看汪淼,好像已經忘記了他們見過面。
「不好意思打擾,不過我看你也沒睡吧。這裡有些事兒,還沒有彙報作戰中心,大概需要你參謀參謀。」大史對汪淼說,然後轉向魏成,「你說吧。」
「我說過,我的生命受到威脅。」魏成說,臉上卻是一副木然的表情。
「從頭說起吧。」
「好,從頭說,不要嫌我麻煩,我最近還真想找人說說話……」魏成說著轉頭看看徐冰冰,「不做筆錄什麼的嗎?」
「現在不用,以前沒人和你說話?」大史不失時機地問。
「也不是,我懶得說,我是個懶散的人。」
以下是魏成的敘述:
我是個懶散的人,從小就是,住校時碗從來不洗,被子從來不疊,對什麼都提不起興趣,懶得學習,甚至懶得玩,每天迷迷糊糊地混日子。但我知道自己有一些超過常人的才能,比如你畫一根線,我在線上劃一道,位置肯定在0.618的黃金分割處。同學們說我適合當木匠,但我覺得這是更高級的才能,是對數和形的一種直覺。其實我的數學同其他課程一樣,成績一團糟,我懶得推導,考試時就將自己蒙出來的答案直接寫上去,也能蒙對百分之八九十,但這樣拿不到高分。
高二時,一位數學老師注意到了我,那時候,中學教師中可是卧虎藏龍,「文革」中很多有才華的人都流落到中學去教書了,他就是這樣一個人。有一天下課後他把我留下,在黑板上寫了十幾個數列,讓我直接寫出它們的求和公式。我很快寫出其中的一部分,基本上都對,其餘我一眼就看出是發散的。老師拿出了一本書,是《福爾摩斯探案集》,他翻到一篇,好像是《血字的研究》吧,有一段大意是這樣:華生看到樓下有個衣著普通的人在送信,就指給福爾摩斯看,福爾摩斯說你是指那個退伍海軍軍曹嗎?華生很奇怪福爾摩斯是如何推斷出他的身份的,福爾摩斯自己也不清楚,想了半天才理出推理的過程,看那人的手、舉止啦等等。他說這不奇怪,別人也很難說出自己是如何推斷出「2+2=4」的。
老師合上書對我說:你就是這樣,你的推導太快了,而且是本能的,所以自己意識不到。他接著問我:看到一串數字,你有什麼感覺?我是問感覺。我說任何數字組合對於我都是一種立體形體,我當然說不清什麼數字是什麼形狀,但它確實表現為一種形體。那看到幾何圖形呢?老師追問。我說與上面相反,在我腦袋深處沒有圖形,一切都化為數字了,就像你湊近了看報紙上的照片,都是小點兒(當然現在的報紙照片不是那樣兒了)。
老師說你真的很有數學天分,但是,但是……他說了好多個但是,來回走著,好像我是個很棘手的東西,不知道如何處理似的。但是你這號人不會珍惜自己天分的,他說。想了好半天,他好像放棄了,說那你就去參加下月區里的數學競賽吧,我也不輔導你了,對你這號人,白費勁,只是你答卷時一定要把推導過程寫上去。於是我就去競賽了,從區里一直賽上去,賽到布達佩斯的奧林匹克數學競賽,全是冠軍。回來后就被一所一流大學的數學系免試錄取了……
我說這些你們不煩吧?啊,好,其實要說清後面的事兒,這些還是必須說的。那個高中老師說得對,我不會珍惜自己,本科碩士博士都弔兒郎當,但居然都過來了。一到社會上,才發現自己是個地地道道的廢物,除了數學啥也不會,在複雜的人際關係中處於半睡眠狀態,越混越次;後來到大學里教書吧,也混不下去,教學上認真不起來,我在黑板上寫一句「容易證明」,學生底下就得搗鼓半天,後來搞末位淘汰,課也沒得教了。到此為止,我對這一切都厭倦了,就拿著簡單的行李去了南方一座深山中的寺廟。
哦,我不是去出家,我懶得出家,只是想找個真正清靜的地方住一陣兒。那裡的長老是我父親的一個老友,學問很深,卻在晚年遁入空門,照父親說吧,到他這層次,也就這一條路了。那位長老收留我住下,我對他說,想找個清靜省心的方式混完這輩子算了。長老說,這裡並不清靜,是旅遊區,進香的人也很多;大隱隱於市,要清靜省心,自己就得空。我說我夠空了,名利於我連浮雲都算不上,你廟裡那些僧人都比我有更多的凡心。長老搖搖頭:空不是無,空是一種存在,你得用空這種存在填滿自己。這話對我很有啟發,後來想想,這根本不是佛家理念,倒像現代的某種物理學理論。長老也說了,他不會同我談佛,理由與那位中學老師一樣:對我這號人沒用。
第一天晚上,在寺院的小屋裡我睡不著,沒想到這世外桃源是如此的不舒服,被褥都在山霧中變潮了,床硬邦邦的。於是,為了催眠,我便試圖按長老說的那樣,用「空」來填充自己。我在意識中創造的第一個「空」是無際的太空,其中什麼都沒有,連光都沒有,空空的。很快,我覺得這空無一物的宇宙根本不能使自己感到寧靜,身處其中反而會感到一種莫名的焦躁不安,有一種落水者想隨便抓住些什麼東西的慾望。
於是我給自己在這無限的空間中創造了一個球體,不大的、有質量的球體。但感覺並沒有好起來,那球體懸浮在「空」的正中(對於無限的空間,任何一處都是正中),那個宇宙中沒有任何東西作用於它,它也沒有任何東西可以作用。它懸在那裡,永遠不會做絲毫的運動,永遠不會有絲毫的變化,真是對死亡最到位的詮釋。
我創造了第二個球,與原來的球大小質量相等,它們的表面都是全反射的鏡面,互相映著對方的像,映著除它自己之外宇宙中唯一的一個存在。但情況並沒有好多少:如果球沒有初始運動,也就是我的第一推動,它們很快會被各自的引力拉到一塊,然後兩個球互相靠著懸在那裡一動不動,還是一個死亡的符號。如果有初始運動且不相撞,它們就會在各自引力作用下相互圍繞著對方旋轉,不管你怎樣初始化,那旋轉最後都會固定下來,永遠不變,死亡的舞蹈。
我又引入了第三個球體,情況發生了令我震驚的變化。前面說過,任何圖形在我的意識深處都是數字化的,前面的無球、一球和二球宇宙表現為一條或寥寥幾條描述它的方程,像幾片晚秋的落葉。但這第三個球體是點上了「空」之睛的龍,三球宇宙一下子變得複雜起來,三個被賦予了初始運動的球體在太空中進行著複雜的、似乎永不重複的運動,描述方程如暴雨般湧現,無休無止。我就這樣進入夢鄉,三球在夢中一直舞蹈著,無規律的永不重複的舞蹈。但在我的意識深處,這舞蹈是有節奏的,只是重複的周期無限長而已,這讓我著迷,我要描述出這個周期的一部分或全部。
第二天我一直在想著那三個在「空」中舞蹈的球,思想從沒有像這樣全功率轉動過,以至於有僧人問長老我精神是不是出了什麼毛病,長老一笑說:沒事,他找到了空。是的,我找到了空,現在我能隱於市了,就是置身熙攘的人群中,我的內心也是無比清靜。我第一次享受到了數學的樂趣,三體問題[6]的物理原理很單純,其實是一個數學問題。這時,我就像一個半生尋花問柳的放蕩者突然感受到了愛情。
「你不知道龐加萊嗎[7]?」汪淼打斷魏成問。
當時不知道,學數學的不知道龐加萊是不對,但我不敬仰大師,自己也不想成大師,所以不知道。但就算當時知道龐加萊,我也會繼續對三體問題的研究。全世界都認為這人證明了三體問題不可解,可我覺得可能是個誤解,他只是證明了初始條件的敏感性,證明了三體系統是一個不可積分的系統,但敏感性不等於徹底的不確定,只是這種確定性包含著數量更加巨大的不同形態。現在要做的是找到一種新的演算法。當時我立刻想到了一樣東西:你聽說過「蒙特卡洛法」嗎?哦,那是一種計算不規則圖形面積的計算機程序演算法,具體做法是在軟體中用大量的小球隨機擊打那塊不規則圖形,被擊中的地方不再重複打擊,這樣,達到一定的數量后,圖形的所有部分就會都被擊中一次,這時統計圖形區域內小球的數量,就得到了圖形的面積,當然,球越小結果越精確。
這種方法雖然簡單,卻展示了數學中的一種用隨機的蠻力對抗精確邏輯的思想方法,一種用數量得到質量的計算思想。這就是我解決三體問題的策略。我研究三體運動的任何一個時間斷面,在這個斷面上,各個球的運動矢量有無限的組合,我將每一種組合看做一種類似於生物的東西,關鍵是要確定一個規則:哪種組合的運行趨勢是「健康的」和「有利的」,哪種是「不利的」和「有害的」,讓前者獲得生存的優勢,後者則產生生存困難,在計算中就這樣優勝劣汰,最後生存下來的就是對三體下一斷面運動狀態的正確預測。
「進化演算法。」汪淼說。
「請你來還是對了。」大史對汪淼點點頭。
是的,我是到後來才聽說這個名詞。這種演算法的特點就是海量計算,計算量超級巨大,對於三體問題,現有的計算機是不行的。而當時我在寺廟裡連個計算器都沒有,只有從賬房討來的一本空賬本和一支鉛筆。我開始在紙上建立數學模型,這工作量很大,很快用完了十幾個空賬本,搞得管賬的和尚怨氣衝天。但在長老的要求下,他們還是給我找來了更多的紙和筆。我將寫好的計算稿放到枕頭下面,廢掉的就扔到院里的香爐中。
這天傍晚,一位年輕女性突然闖進我屋裡,這是我這裡第一次有女人進來,她手中拿著幾張邊緣燒焦了的紙,那是我廢棄的算稿。
「他們說這是你的,你在研究三體問題?」她急切地問,大眼鏡後面的那雙眼睛像著了火似的。
這人令我很震驚,我採用的是非常規數學方法,且推導的跳躍性很大,她竟然能從幾張廢算稿中看出研究的對象,其數學能力非同一般。同時也可以肯定,她與我一樣,很投入地關注著三體問題。我對來這裡的遊客和香客都沒什麼好印象,那些遊客根本不知道是來看什麼的,只是東跑西竄地照相;而那些香客,看上去普遍比遊客窮得多,都處於一種麻木的智力抑制狀態。這個姑娘卻不同,很有學者氣質,後來知道她是同一群日本遊客一起來的。
不等我回答,她又說:「你的想法太高明了,我們一直在尋找這類方法,把三體問題的難度轉化為巨大的計算量。但這需要很大的計算機才行。」
「把全世界所有的大計算機都用上也不行。」我實話告訴她。
「但你總得有一個過得去的研究環境才行,這裡什麼都沒有。我可以讓你有機會使用巨型計算機,還可以送給你一台小型機,明天一早,我們一起下山。」
她就是申玉菲了,同現在一樣,簡潔而專制,但比現在要有吸引力。我生性冷淡,對女性,我比周圍這些和尚更不感興趣,但她很特殊,她那最沒女人味的女人味吸引了我,反正我也是個閑人,就立刻答應了她。
夜裡,我睡不著,披衣走進寺院,遠遠地,在昏暗的廟堂里看到了申玉菲的身影,她正在佛像前燒香,一舉一動都是很虔誠的樣子。我輕輕走過去,走到廟堂門檻外時,聽到了她輕聲念出的一句祈求:
「佛祖保佑我主脫離苦海。」
我以為聽錯了,但她又誦吟了一遍:
「佛祖保佑我主脫離苦海。」
我不懂任何宗教也不感興趣,但確實想象不出比這更離奇的祈禱了,不由脫口而出:「你在說什麼?!」
申玉菲絲毫沒有理會我的存在,仍然微閉雙眼雙手合十,好像在看著她的祈求隨著香煙裊裊升到佛祖那裡。過了好一陣兒,她才睜開眼睛轉向我。
「去睡吧,明天早些走。」她說,看也不看我。
「你剛才說的『我主』,是在佛教里嗎?」我問。
「不在。」
「那……」
申玉菲一言不發,快步離去,我沒來得及再問什麼。我一遍遍默念著那句祈禱,越念越感覺怪異,後來有了一種說不出的恐怖感,於是快步走到長老的住處,敲開了他的門。