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诡异世界的科学证道

作者:熊猫岛主 | 分类: | 字数:49.5万

第八十四章 调和数级

书名:诡异世界的科学证道 作者:熊猫岛主 字数:6538 更新时间:2024-11-14 02:45:13

第77章 调和数级

如果让林恩自己评价,这种模糊的感悟,当然比不上无穷小可定义更有意义,但偏偏林恩大声说出无穷小可定义的时候,没有得到顿悟效果。

“难道是因为‘无穷小可定义’是柯西等人的观点,我只是踩着先贤的肩膀,拾人牙慧。

而哲学与科学世界观的思考,虽然意义小得多,但却是我自己的观点,只有自己的观点,能引起这种顿悟?”

林恩越想越觉得有可能,顿悟字面意思就是自己突然领悟的道理。

早就学过知识,哪怕再高深,也不能被列为顿悟的范畴。

只有自己对知识的领悟和融会贯通,才可能起到顿悟的效果。

“就差0.4伦琴了,我要迈过这个坎儿,可是我现在没有养神药剂,之前15伦琴的时候,我靠冥想提升精神力的速度已经很慢了,现在19.6伦琴,提升不是更慢,说不定这一小步,我就得耗半个月,要是能弄到养神药剂就好了……”

林恩正想着,听到有人敲门。

船舱低矮的木门甚至还不如林恩的个头高,林恩开门之后,还要稍稍低下头,才看到外面站着的人。

正是迪丽。

她穿着干净的蓝白衣裙,扎着马尾,对着林恩伸出嫩白的手,声音清脆的说道:“你好,重新认识一下,我叫迪丽,风帆公学的二年级学生。”

林恩看了看迪丽伸出的纤细手掌,有些犹豫的伸出了自己的手。

“抱歉,我不知道你们家乡有没有这种握手礼。”迪丽说着,握住了林恩的手,并轻轻抚摸了林恩的手心。

呃……

这里的握手跟林恩想的有点不一样。

“我可以进去吗?”

“当然。”

迪丽走近林恩的屋子,这小屋里只有一张床和一张椅子,迪丽撩起自己的后裙摆,在椅子上坐下:“我想问你,伱之前和勒让先生说的,所有以100为倍数的整数取倒数,1/100+1/200+1/300+1/400+1/500……这无限个倒数的和,是一个有限数字吗?”

林恩怔了一下,他没想到迪丽找自己是为了这个问题。

迪丽没有理会林恩的惊讶,她自顾自地说着:“如果是有限数字,那这个数字是多少呢?

如果结果不是有限数字,那计算结果就是无穷大。

既然以100为倍数的倒数,计算结果为无穷大。

那以为倍数的倒数,无限求和呢?1/+1/+1/+……会不会是有限数字呢?

也不行的话,一亿呢?一万亿呢?一亿亿呢?

到底从哪个数字的倍数开始,经过无限倒数求和之后,会得到一个有限数字?

我刚才思考了一下,并没有什么头绪,所以过来问你了。”

听到迪丽这番话,林恩惊讶了,这个小姑娘,思考问题很深远,其实这道题目并不难,但在这个世界,还没有微积分与极限思想,要求一个十四五岁的孩子,想到这道题的证明方法,那就太难了。

当然,林恩自己也是个孩子。

他不想引起不必要的关注,便推脱道:“我只是随便说的,我也不知道。”

迪丽蹙起秀眉,林恩也不知道吗……

她还以为林恩从某本书上看到了这道题目,没想到只是他随便想出来的。

可是这个“随便想出的题目”,也太难了,困扰了自己好几个小时。

“好吧,那我只好等回到风帆公学的时候,在学校里悬赏了……”

“悬赏?”林恩愣了一下,风帆公学还有这种传统?不过想想倒也正常,地球科学史上,也经常将某一个未解决的问题挂出来悬赏。

“可你为什么要悬赏?你直接问你老师海瑟薇大人不就行了?”

这道题目,对海瑟薇来说很难,但对真正学者而言,应该就很简单了。

迪丽苦涩一笑,摇了摇头:“我老师海瑟薇并不喜欢我拿纯数学问题去请教她。”

啊?

林恩怔了一下,不喜欢纯数学?

他反应了一会儿才想起来,在这个世界,数学和物理其实是两个不相干的领域。

在现代人的思维惯性中,数学是科学之母,把数学当做工具,用来研究物理学,是理所当然的事情。

但数学刚诞生的时候,从没有人将它视为科学之母,它不过是一种逻辑游戏,或者说是思想的艺术。

数学跟绘画、文学、音乐在本质上没有区别,它是一门单纯的艺术。

再看物理。

现代人会认为物理是万物之理,是宇宙的本质和规律。

但实际上,物理刚诞生的时候只是哲学的一个研究方向,针对自然和宇宙的哲学研究,所以物理又被称为自然哲学。

那么,一门艺术,跟哲学的一个分支能有什么关系呢?

没人认为两者有多大关系,就像大家不会用音乐去研究物理一样。

但是随着数学的发展,人们发现了数学是可以跟现实世界相结合的。

尤其一个叫牛顿的家伙出现,他系统地将数学引入物理当中。

第八十四章 调和数级

所以,牛顿的科学着作不叫《力学》,也不叫《万有引力》,它被命名为《自然哲学的数学原理》。

原来自然哲学,是可以用数学原理去分析的。

而牛顿之所以被认定为科学史上第一人,不仅仅是因为牛顿三大定律和万有引力定律,更是他告诉世人,数学和物理,还能这么玩。

人们发明数学,从来就不是为了让它做为工具而诞生,最多偶尔用它计算一下土地面积、建筑高度等等。

就像是人们制作了一柄精美的刀具,偶尔用它切肉杀猪,但它的主要作用,是用来把玩和观赏。

直到有一天……

人们发现,这把刀,可以屠龙。

迪丽的老师海瑟薇,显然没有达到牛顿的思想高度。

她研究的是物理,数学对海瑟薇而言,只是用来提升精神力的冥想方法,是纯粹的工具。

海瑟薇教的也是自然哲学,所以她不喜欢学生用纯数学的问题去请教她。

这就像语文老师问你,看到金色的阳光,穿过云层,化作光束洒下大地时,你有什么感想?

你说你想到了“丁达尔效应”,阳光穿过云层留下的光束的原因是,光线透过胶体,从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”,而我们的大气层本质上是一种胶体……

这不是找打吗?

这些念头,都在林恩脑海中快速划过,他关注重点其实不是这些,而是……

“那个……迪丽同学,你刚刚说悬赏?”

“是啊,我想这道题应该不简单,至少对风帆公学的学生而言,想让人帮忙解决,肯定要一些好处的,所以我准备悬赏两瓶养神药剂。”

两瓶养神药剂?

这堕落腐朽的富人阶级,为了一道题,悬赏两瓶养神药剂?

林恩干咳了一声说道:“我觉得,我可以试试。”

迪丽微微一怔:“你刚刚不是说你没有头绪?”

“我想了一下,好像有点思路了,让我试试,那个……你那两瓶养神药剂……”

“我船舱里就有。”

林恩搓了搓手:“如果方便的话,你可以回去取一下,说不定你回来我就找到思路了……”

迪丽眨了眨眼睛,你题都没开始做,就笃定能做出来吗……

话虽如此,迪丽还是回到船舱,取了两瓶养神药剂。

回到林恩房间的时候,迪丽就看到一页薄薄的纸摆在了自己面前。

已经……证完了?

迪丽张了张小嘴:“你得出结论了?”

“是的,我刚刚证明了一下,不管是以100为倍数也好,一亿为倍数也好,甚至万亿,亿亿,结果都是发散的。对其求和会趋近于无穷大。”

“全部发散?”迪丽震惊了。

这是反直觉的。

以举例,1/+1/+1/+……

这个数列一直加到10^100项,这个项数已经远超可观测宇宙基本粒子的数目了。

可是加到如此庞大的一个项数,计算得到的结果,竟然不过0.02而已。

而且它的增长速度会成指数级变慢。

可即便如此,这个不到0.02的数字,也会一小步一小步的,固执而又顽强地增长到无穷大。

这还是一万为倍数的,如果是一亿,那这个增长速度就更慢到令人发指了。

10^100项加起来,仅仅是0.00……02。

而一亿才算什么,哪怕是一万亿,一京、恒河沙、那由他、无量、葛立恒数、TREE(3),在这个乌龟一般缓慢增长的数列面前,都是个弟弟。——注【TREE(3)等都是一些着名的大数】

只要你是一个有限数字,做了这个数列的倍数,那不管你大,还是小,都会变得毫无意义。

1/ TREE(3)+2/ TREE(3)+……

这样慢慢加上去,依旧会得到无穷大。

而这本身就是一个初中生都知道的数列,林恩只是对它做了一点点改变,使它变得更加违反直觉而已。

它的名字叫调和级数。

这个看起来很平凡的数列,引出了数学界最着名、最重要、最亟待解决的猜想——黎曼猜想。

调和级数发散的证明非常简单。

它有数不清的证明方法,林恩拿出来的只是最简单的一种,用初中的知识就足够了。

然而,这种简单的证明方法依旧建立在无穷的思想上,仅仅十五岁的迪丽,根本没有想到这种方法。

看到林恩的简单而明了的证明,她怔怔地出神。

这就证出来了,如此简单,却如此巧妙。

这是林恩想到的?

他仅仅用半小时就想到了这个证明。

他这么天才?还是……他早就知道证明方法,故意说不知道……

总不至于为了坑自己的两瓶养神药剂吧?

不过这个时候,她也顾不得去想养神药剂的事情了。

她沉浸在这个无穷数列之中,为这反直觉的结果而感到震撼。

原来,这个无穷数列的发散,是如此的缓慢,而且它与倍数根本就没有任何关系……

第八十四章 调和数级

不管多大的数字取倒数乘上去,都会被忽略掉。

因为它面对的乘数,是无穷大!

无穷大吗……

迪丽又想起了林恩关于无穷的定义。

无穷真的存在吗?

那原子论,会不会是错的?

迪丽抱着林恩的那页纸离开了,神情有些恍惚,似乎陷入了自我怀疑当中。

送走了迪丽,林恩关上房门,看着桌上那两瓶养神药剂,兴奋地搓了搓手。

雪中送炭。

他迫不及待地进入了冥想状态,金色学海快速运转,林恩的精神力在冥想中如同流水一般消耗着。

一夜时间,就这么过去了。

第二天,林恩连早饭都没去吃,他就这么冥想到了下午。

长达十个小时的冥想,两次深度睡眠,两瓶养神药剂。

林恩的精神力,终于突破了20大关。

精神力破20的这一刻,林恩感觉自己好像有些不一样了,周围的一切,变得更加清晰,他随意一眼看去,可以清楚看到船舱木板的纹理,他可以隐约听到船底老鼠的吱吱声。

他隐隐地感觉到,如果自己再跟本森一战,不需要设下陷阱,也不需要精神力增幅药剂,他就可以轻松将本森击败。

……

这次学徒考核,在约克城举行,约克城是约克郡的首府,也是罗兰公国的第三大城市。

帆船缓缓靠港,此时已经是第三天的黎明,而这座港口,距离约克郡还有一百六十公里。

船上的学徒们纷纷下船,他们揉着惺忪的睡眼,来到了港口的车站。

在这里,林恩看到了一辆车——火车。

黑色的车体,像是一条黑龙一般横卧在大地之上,沐浴在青蓝色的黎明里,显得其愈发深沉幽暗。

林恩看呆了。

火车?蒸汽火车?

这个世界,已经有了蒸汽火车吗?

然而很快,林恩发现了不对,这并不是一辆他印象中的蒸汽火车。

它的车体不像后世火车那样方正整齐,而是呈现椭圆形,且在车体之上,有诸多作用不明的零件和凸起。

而这辆火车的车头,也根本不是圆柱形的蒸汽锅炉,而是一只巨大的黑色肉虫。

这是一个生命体!?

肉虫长着灯笼大小的暗红色复眼,八根步足像是长矛一般从身体两侧伸出,深深扎入铁路两侧的砂石中。

在肉虫的腹部,覆盖着一节一节如同金属的外骨骼,这些外骨骼延伸数米后好像是被翻开,里面的血肉裸露出来,可以看到正在蠕动的暗红色肌肉,以及流淌着蓝色血液的粗大血管。

而再往后,这些外骨骼和血肉组织,就变成了长长的椭圆车厢。

这一幕,让林恩想起了科普图片上看到的白蚁蚁后,小小的身体,连接着巨大的腹部。

一个生命体,与火车拼接在了一起。

林恩只感觉了自己的认知被颠覆了。

不光是林恩,很多乡下贵族出身的学徒,也没见过这样的场景。

这时,萨沙附在林恩身边说道:“这是炼金师的作品,你看到的肉虫是他们在神弃之地俘获的黑暗生物。”

黑暗生物?

炼金师?

林恩知道,炼金师也是学者的一个分支。

他们研究的东西非常驳杂,主要研究方向是化学,以及生命。

而与此同时,灵魂、材料、机械、药剂,他们也都有所涉猎。

总而言之,凡是能炼制的东西,炼金师都可以插上一脚。

但是……炼制出这样一辆造型奇特的火车,黑暗生物与机械的融合,这还是让林恩感到震惊。

同时也再一次提醒林恩,这个世界的法则,与地球不一样。

除开数学和一些涉及宇宙底层逻辑的基础规律,其余林恩知道的许多知识,可能未必适用。

这里说是车站,其实就是一个大月台,在这个世界,这种炼金火车绝对是一个新鲜事物。

不管是炼金火车,还是铁路,都造价昂贵。

从港口到约克城,短短一百六十公里,车票的价格高达八十银罗兰,也就是后世八九千块钱的样子。

当然,因为学徒考试,在场学徒乘车是免费的。

一个小时后,炼金火车开始缓慢启动,车轮与铁轨的撞击,让在场的少年少女们都兴奋不已。

即便是林恩,心中也有一种异样的感觉,这种充满蒸汽朋克风格的钢铁巨兽,虽然跟后世的高铁完全不能比,但林恩知道,这个巨大的铁家伙,大部分是由钢铁炼金师用双手完成的。

如果看基础工业的话,这个世界的工业水平当然不足以生产这样巨大的火车,但炼金师凭借他们的能力,开挂般地实现了这一点。

一个强大的炼金师,只要精神力足够,他可以让一堆铁矿石变成精钢。

这是学者的能力。

上车的乘客不光有海瑟薇船上的学徒,还有其它城市赶来的,其中有不少人穿着校服,这些人也是去约克城参加学徒考试的学生。

“终于要正经考试了。”有学徒说道。

“这次总该是考试卷了吧,之前的辩论题太无聊了,居然讨论绯红之月能不能追上乌龟,三岁小孩子都知道这道问题的答案,居然拿出来作为我们学徒考试的辩论题,我真的不知道该说什么了。”说话的是肖申子爵的小儿子哈维。

海瑟薇出的第一场试题,引起了大家的诸多不满。

他们大部分人,连参与都算不上,只是站了一个边,然后,得了零分。

如果是出一个极难的题目,他们作答不了也就算了。

偏偏海瑟薇只是出了一个扯皮的题目,不但题目本身荒谬,而且根本没有标准答案。

那种辩论,俗称抬杠。

这让他们怎么能服气了?

“前面就是约克城,进了约克城,你们就要进行本次学徒考试的第二项了,也就是……笔试答题!”

海瑟薇宣布了第二场考试的内容。

这话说出来,在场大多数学徒都松了一口气,不少人露出了成竹在胸的表情。

学徒考试只考冥想。

也就是纯数学。

他们当中大部分人,都把求解数学试题作为平时最主要的修炼内容。

哈维情不自禁的握了握拳头,终于到了他擅长的领域了,做题,那是他强项。

在这个世界,因为书籍和印刷品价格昂贵,只有殷实的家庭,才买得起那一沓沓的试题。

贫困人家的孩子,根本做不起题。

在这方面,作为肖申小儿子的哈维,有着得天独厚的优势,他凝聚精神种子之后,光做题就做了七八年了。

火车运行了三个小时,到达约克城的时候已经是中午。

所有人在学徒宿舍休息一晚,养足精神,第二天一早,乘坐马车抵达这次考试的地点——约克城大教堂。

这座教堂为灰色的哥特式建筑,看起来恢弘而肃穆。

教堂大殿的穹顶上,有一个巨大的十二芒星标志,它象征着奥丁之神。

几百考生,陆陆续续的汇聚到大教堂中,在这些人中,林恩看到了几个身穿白色长袍,腰间束着腰带的少年男女,他们胸口绣着书本与橄榄枝组成的徽章。

这徽章是……

林恩觉得有点眼熟,仔细想想,他是从老师邓恩那里,见过的这个徽章。

它代表的似乎是罗兰公国皇家学会。

邓恩就出出自于皇家学会。

而隶属于皇家学会的学徒学校,就只有伊林公学了。

他们是……伊林公学的人?

伊林公学,毫无疑问是整个罗兰公国最好的学徒学校。

可是他们怎么会来约克郡参加学徒考试?

罗兰公国共有四郡,位于公国核心是中央郡,也是罗兰城的所在。

皇家学会和伊林公学都坐落于罗兰城。

通常情况下,伊林公学的学生,会在罗兰城参加学徒考核,没道理舍近求远,来约克郡凑热闹。

“他们是伊林公学的学生……”

很多学徒都注意到那几人胸口的徽章,目光中充满了羡慕。

尤其波利,羡慕得眼神都有些直了。

伊林公学,那是他梦寐以求的学校,若是能进入伊林公学,他就是摩尔镇最风光的学徒,所有人都要羡慕他,甚至是敬畏他。

当初邓恩主持的考核,是波利进入伊林中学唯一的机会,只可惜他差太远了。

想到这里,波利不禁看向了林恩,不幸中的万幸是,林恩也没有资格进入伊林公学,否则波利想死的心都有。