他給多個科學領域當爹,離世30年才拿第一個獎

讀書時,身邊總有一些學霸讓人又敬又恨。

他們背書只背一遍,答題只寫答案,上數學課看小說,上化學課看數學書。

但是他們成績卻名列前茅,老師總讓同學們向他們看齊。

這要真都看齊了,那真是要完

若要是一群這樣的學霸聚在一起,又會是什麼光景?

20世紀天才薈萃的時代完美地展現了這種景象,也印證了即使一群天才一起,也總有讓人氣憤的存在。

科學界「毒舌之王」泡利是人盡皆知了,一張嘴毫不留情,他眼裡「連錯誤都算不上」的學術成績比比皆是。

比起泡利,另一位數學家諾依曼不但交際得體,還善於講笑話,只是大家反而更不願意和他一起工作。

因為,和他接觸過的人都會發現:天才只有諾依曼一個

不僅僅是他的同事們,就連大小獎項也對他「敬而遠之」,這樣一個天才在離世30年後才得到了一個「安慰獎」。

諾依曼

約翰·馮·諾依曼出生在匈牙利首都布達佩斯的一個猶太人家庭,他的父親是一位小有成就的銀行家。

父親非常疼愛這家中的第一個男孩,為了讓他贏在起跑線,每天來家中的家庭教師和科學家總是絡繹不絕。

諾依曼聰明的腦袋快速吸收著知識,他6歲時就能心算八位數的除法,8歲精通微積分,還常常抱著44卷歷史全書孜孜不倦得學習。

據說有一次,著名匈牙利數學家Gábor Szeg?為諾依曼講解高級微積分,竟被他的聰明震驚得哭了。

臨近考大學時,諾依曼的父親開始為兒子的職業規劃操心。

他諮詢了許多朋友,其中不乏一些著名的科學家,最終認定了20世紀是化學工程的世紀。

諾依曼卻只對數學感興趣,但他也明白數學家在匈牙利前景並不算好。

為了達成雙贏的共識,兩人商討後,決定同時修兩門學科。

只是為了保證專業的質量:化學工程在柏林大學(後轉去蘇黎世大學)進修,而同時又在布達佩斯大學進修數學。*

就這樣,諾依曼開始在三座相距遙遠的城市跨專業學習

*註:布達佩斯大學現已更名羅蘭大學。

來到柏林大學後的第一堂數學課上,諾依曼聽老師談起集合論,便被集合論有趣的邏輯所吸引。

他白天聽課晚上便攻讀集合論,轉眼2年,他按照自己的理解寫出了第一份長篇論文。

後來,這一份長篇論文經由他的數學老師,轉交給了德國極負盛名的數學家希爾伯特審閱。

希爾伯特讀完後深感震驚,主動為諾依曼的論文命名《集合論的一種公理化》並發表。

大衛·希爾伯特

從這往後,兩人時常在希爾伯特家中聚會,這可是當地許多教授們的心愿。

長時間與希爾伯特接觸,諾依曼的數學水平更是一日千里。

有意思的是,尚未完成課業的他仍需要在高等數學的教室聽老師講解題目。

與之相對,化學工程的學習生涯就顯得平淡無奇,靠著數理能力卓出,他的理論課成績一直還不錯。

只不過,諾依曼的實操能力卻不敢恭維,他摔破的實驗室玻璃器皿不計其數。

為了保證最後能夠順利畢業,他只得潛心學習才總算拿到了化學工程學士學位。

總算脫離苦海的諾依曼乘著火車又來到了布達佩斯大學參加博士論文答辯,輕鬆地拿下數學博士學位。

畢業後,他被柏林大學聘為無薪講師*,隨後又轉到漢堡大學。

這段時間,他在數學領域的成就日益矚目,但在德國的學術前景卻越來越不明朗。

此時的歐洲正是多事之秋,戰爭將至的氛圍即使是諾依曼這樣沉迷學術的人都有所感受。

在加上德國教授位置稀缺,去往美國成了他必然的選擇。

*註:這是19世紀~20世紀初期,德國為那些有意走學術之路的年輕人設置的崗位,也是取得教授席位的必由之路。

諾依曼(躲在左邊陰影里)與愛因斯坦的合照

隨後他帶著自己的妻子,乘上輪船渡過了大西洋。

初初來到美國他就愛上了這個移民國家,這裡有著異樣的活力,人們更講究實效,也不墨守成規。

事實證明了諾依曼移居美國的正確性,他入職普林斯頓大學僅一年,便成功晉陞教授。

又是兩年後,普林斯頓高等研究院*成立,他成了首批五個終身教授中的一員,與愛因斯坦成了同事。

*註:純理論研究的、柏拉圖式的學院。研究院不授予學位,所有成員都是獲得過博士學位的研究人員。

普林斯頓高等研究院

其他教師對這些教授們可是充滿了嫉妒和艷羨,他們不用負責教書還能拿著高薪。

但那時的研究院並沒有那麼舒服,它如同一座大監獄看押著這些世界頂一流的教授。

愛因斯坦這樣描述它:一座古怪而死板的村莊,住著一群盛名之下其實難副的人。

諾依曼也許是這些人當中最快樂的人,他天生便擁有著尋找樂趣的天賦。

他有著一個方便開聚會的大房子,每當閑暇時,就與朋友相聚。

每當聚餐,人們總是想要掂量一下這位天才的斤兩,這其中便發生了許多有趣的事。

有一次,諾依曼與數個數學家聚餐,被他們一起用伏特加灌醉,最終諾依曼不勝酒力去了趟廁所,估計是吐了,但繼續討論數學時思路卻異常清晰。

數學家們面面相覷,感覺智商完全被碾壓。

還有一次,他在宴會上和一位被稱為「最了解拜占庭歷史」的歷史專家發生爭執。

諾依曼對專家所描述的拜占庭歷史提出了一點修改意見,從而起了爭執。

兩人爭得面紅耳赤,其他人隨即拿來了史學書,發現諾依曼竟是一字不差地複述了書上的內容。

從此諾依曼邀請這位拜占庭歷史專家時,都必須承諾不與其爭論拜占庭歷史,不然絕不和他同在一個屋檐下

諾依曼:好好聊天,好不好?

當然,如果他們的朋友們想要在哪一方面戰勝他,或許可以考慮比比開車。

他絕對是一個糟糕的司機,他因為一邊開車一邊看書,被請進警察局的次數多得驚人。

在普林斯頓曾有一個著名的「諾依曼角」,幾乎這裡發生的事故時,都能看到諾依曼捧著書等待警察到來的身影。

這些時候,最糟心的應該是他的上司,總要為了撈他出來費盡心力。

除了生活上的自娛自樂,諾依曼還從科研中汲取快樂。

他和其他專精於某一領域的科學家不同,他喜歡四處遊獵感興趣的研究。

或許得益於研究數學培養的邏輯能力,他的成果並不比其他科學家差。

他和物理學家錢德拉塞卡聯名發表過一篇天體物理學相關的論文;

為美國陸軍工作時成為了全美最厲害的爆炸理論專家;

用數學整理量子力學,寫下了《量子力學的數學基礎》傳為佳作;

在與朋友打撲克時,總結出了博弈論,被稱作「博弈論之父」

與第二任妻子克拉拉的合影

令人玩味的是,他的同事愛因斯坦,曾摘得1920年的諾貝爾物理學獎。

他的合作夥伴錢德拉塞卡也摘得了1983年的諾貝爾物理學獎。

同時代的物理學普朗克和玻爾,更是憑著量子力學的研究紛紛摘下諾獎。

就是研究博弈論的約翰·福布斯·納什也蓋過了「博弈論之父」的光芒,摘下了1994年的諾貝爾經濟學獎。

而他似乎除了赫赫聲名,竟沒有一個像樣的獎章,和同時代的人相比更顯得寒磣。

諾獎得主約翰·納什

不過無論研究深入後將獲得多少榮譽,諾依曼總是毫不停留地尋找下一個研究方向。

往往其他人接過他的研究工作,都能獲得不菲的成就,曾有一位經濟學家說:諾依曼只是在經濟學領域蜻蜓點水般,便讓這裡發生翻天覆地的變化。

若是看過《上帝擲篩子么》一書,就會發現每當量子力學的研究陷入僵局,諾依曼也會出現,提出一個足以打破僵局的建議。

事了拂衣去,深藏功與名。他對於科學的態度如此,稱他為「科學先鋒兵」正好合適。

但他並非對所有領域都淺嘗即止,他對電子計算機的痴迷毫不遜色於數學。

諾依曼作為數學家或許談不上出名,但若是稱呼他為「電子計算機之父」,便能喚醒大家的記憶。

也總有將諾依曼與艾倫·圖靈做個比較,想要知道兩者誰對計算機領域貢獻更大。

那麼他們想必是不知道兩者之間微妙的關係。

人工智慧之父艾倫·圖靈

圖靈在普林斯頓攻讀博士時,諾依曼便慧眼識珠,發現了他的才幹。

圖靈在1936年發表了在IT領域具有巨大意義的論文《論可計算數及其在判定問題上的應用》。

論文中,圖靈描述了現在稱作「圖靈機」的簡單形式機器,並且證明這樣的機器有能力解決任何可想像的數學難題。

圖靈機用最精簡的方式構建了一台計算機模型,之後真正的計算機都來自於這個概念。

模擬圖靈機的模型

這一篇論文同樣讓諾依曼感到驚艷,為此他專門為圖靈寫了一份獎學金推薦信。

只是在介紹才幹和成就時,他提到了許多圖靈的研究,卻唯獨沒有將「圖靈機」及其代表的邏輯當做核心內容。

在圖靈畢業時,諾依曼還曾想挽留他當助手,只是早已對美國生厭的圖靈婉拒了他,並離開了美國。

無法確定,圖靈是否對諾依曼沒有發現「圖靈機」的偉大而感到失望,但可以肯定的是,諾依曼最終意識到了「圖靈機」的價值。

數學家庫爾特·哥德爾

最早意識到「圖靈機」的價值的人,是曾經提出「不完備定理」的哥德爾。

諾依曼曾說過,如果哥德爾沒有提出不完備定理,或許他就能夠成功證明,並提到他在夢中已經找到了清晰的思路。

歷史總是驚人的相似,對「圖靈機」背後所蘊含的價值,諾依曼依然沒有哥德爾看得清。

很難說,諾依曼是出於對圖靈的歉意,或是因為對哥德爾的惺惺相惜,這件事讓他與電子計算機有了很深的羈絆。

他曾在不同場合下都堅稱,計算機領域沒有被巴貝奇*預見的概念都應該歸功於圖靈。

*註:巴貝奇提出了差分機和分析機的設計概念,被視為計算機先驅。

電子計算機ENIAC

後來有一次,他在火車站的月台上碰到了一位參與第一台電子計算機ENIAC設計的老同事。

在聽完他的工作內容後,諾依曼表現出了異樣的熱情,並立刻隨他去看ENIAC

接下來的幾年時間,諾依曼都親自參與到設計的工作中去,還牽頭撰寫了一份《EDVAC報告》,定義了「馮·諾依曼架構」。

如今的電腦仍能看到這一架構的影子,諾依曼無意間成了與圖靈平行的「電子計算機之父」

奧本海默(左)與諾依曼

諾依曼在每一個領域都贏得一個稱號,如此萬能的科學家,歷史上不會超過個位數。

但自古天才留不住,1954年的夏天,年僅51歲的諾依曼被檢查出了癌症。

早年諾依曼因為參加過曼哈頓計劃,與核試驗的接觸折損了他的健康。

他只再堅持了3年便離開人世,他的床頭放著尚未完稿的《計算機與大腦》,裡面寫著有關神經網路的內容。

他接受耶魯大學的講座邀約也沒有辦法參加了,最終陪伴他離去的,除了家人朋友,還有美國軍政兩界的要員聚在他的病榻前聽他最後的建議。

在他離世後的第6年,諾貝爾物理學獎得主尤金·威格納在獲獎演說時,被提問匈牙利如何在同時代培育出那麼多天才。

而他的回答是:只有馮·諾依曼是天才。

在場的人們竟都無法反駁這一件事,儘管諾依曼從未拿過任何成就獎

又過了30年,似乎為了彌補諾依曼人生的空白,他被授予了美國國家基礎科學獎。

或許他們只是杞人憂天,諾依曼何須用獎牌去襯托?

倒是如今維基上添這一筆,徒增一份凄涼。

*參考資料

賈朋群,張萌. 現代數值天氣預報之父——記美籍匈牙利數學和氣象學家馮·諾依曼[J]. 氣象科技進展,2014,4(06):111-114.

蔡天新, 數學傳奇:那些難以企及的人物.

馮·諾依曼, 維基百科.

William Poundstone, John von Neumann, Encyclopardia Britannica.


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