這個智商170、13歲發論文的自閉症物理學家告訴你數字還可以這樣看

04-19

以下文章來自答主運營的微信公眾號「把科學帶回家」的原創文章。

作者七君

你或許聽說過阿斯伯格綜合症，或者說高功能自閉症。這種也被稱為「工程師病」的障礙早在1994年就被列入了精神疾病權威手冊——《精神疾病診斷與統計手冊》中。

據說，牛頓、莫扎特、葉慈，還有維特根斯坦這些歷史上叫的出名字的學者都有罹患自閉症的癥狀。

音樂天賦（比如奇準的音高）、藝術嗅覺（如超現實的藝術創造力）、日曆計算能力（計算到某個遙遠的日期的天數）、計算機般的計算能力，以及照相記憶和自閉症的相關性不成比例地高。

高功能自閉症眼中的世界是什麼樣的？一個智商170、2周搞定中學數學、13歲發論文的的自閉症物理學家講述了他看待數字，以及看待學習和生活的清新角度。

按了快進鍵的人生

1998年5月26日，一個名叫 Jacob Barnett 的美國男孩在印第安納州呱呱落地。很快他的父母就開始發現他的與眾不同。

在6個月大的時候，Jacob 開始完全無法與人交流，他不看對方的眼睛，也不再說「媽咪」。他無法聽幼兒園老師講故事，也不能完成畫畫的任務。

在3歲時，醫生告訴他的母親 Kristine 他可能永遠也不會說話、閱讀，甚至給自己系鞋帶，因為他被診斷為中度至重度自閉症。

在醫生的建議下，Jacob 的母親把他帶到了一個特殊教育中心，不過一段時間後她決定把孩子帶回家親自教。

看起來 Kristine 的決定起到了效果，因為一年後 Jacob 通過自學可以說4門語言，甚至可以回答天體物理的問題。

在那年，Jacob 開始自學盲文，並開始用棉簽和他的照相式記憶在地上繪製街道的地圖。他可以把聽過的旋律原樣彈出來，還可以計算日曆。

當別人家的孩子還在上幼兒園的時候，Jacob 就已經能通過巴諾書店書中的數字算出開普勒定律了。根據《時代》雜誌的報道，Jacob 的智商高達170。

然而，Jacob 的父母卻不認為孩子的天賦是一件多麼棒的事情，他們很害怕他會重新陷入黑暗，再一次像小時候那樣失去與人溝通的能力。好在他們的擔心並沒有成真。

8歲時，Jacob 就從高中畢業了，並開始旁聽印第安納大學與普渡大學印第安納波利斯聯合分校的物理課。他的媽媽跟著他上課，讓大家以為這是個愛學習但是沒錢請保姆的母親。後來 Jacob 在這個課上得了A，於是該大學邀請他入學。

為了上大學，他在1年里學完了小學6年級到高中階段的課程。而其中代數、幾何和微積分的課程他僅僅花了2周就學完了。

因此，在10歲時他就成了大學生。為了在家裡計算物理問題，用完了草稿紙的 Jacob 開始在玻璃窗上演算。

Jacob 說，「我一直對世界運轉的奧秘存在深深的好奇。生命多彩的形式可以從簡單的數學方程中湧現出來，這是多麼驚人的事。」

在大學裡，Jacob 還通過教同學數學和當助教的方式賺了點錢。2011年，也就是13歲的時候，Jacob 就以第二作者的身份在物理學期刊《物理學評論A輯》（Physics Review A）上發表了論文。

一個自閉症患者眼中的數字

Jacob 眼中的數字和常人完全不一樣，而這種能力被心理學家稱為數字型聯覺。

著名的數字型聯覺人士——弗朗西斯·高爾頓腦中的數字。高爾頓是查爾斯·達爾文的表弟，也是英格蘭維多利亞時代的博學家、人類學家、優生學家。

比如看看下面這幅圖，你認為它代表多少？

這就是 Jacob 眼中的32。實際上這是一種二進位的數字計數法，節點的數量加起來就是32-1。在數學中，這種計數法有個名稱叫做H樹。也就是說，Jacob 採用了分形幾何的方法在想像數字。

H樹的性質：對於第n代H樹，節點的數量為 $2^{2n+1}-1$ 。Jacob 頭腦中的32是2代H樹。

再來看看他是怎麼看其他數字的。

比如3在他眼中就是這樣的，3用角的數量表示：

6是這樣的：

為什麼6不用一個六邊形表示呢？因為3是質數，而用質數相乘的方式算一個數就是自帶質因數分解功能的 Jacob 大腦的偏好。

3乘以3是這樣的：

27是這樣的：

54是這樣的：

實際上，Jacob 完全就是在用圖形化的質因數分解法的方式想像數字。你或許可以給孩子用這種方法解釋算數和幾何的關係。

思而不學

13歲在TedX演講時的 Jacob

基礎教育基本靠自學的 Jacob 對待學習的看法也與眾不同。

大家都認為 Jacob 是個少年天才，許多人還認為他可以獲得諾貝爾獎，甚至推翻愛因斯坦的相對論。不過 Jacob 並不認為自己是個天才，他認為每個人都可以像他一樣，只要讓自己的思維模式從「死記硬背的學習」轉變為「主動思考」就可以了。

13歲時，他在 TEDx 就這個觀點進行了演講。目前這個名為「Forget What You Know」（忘記你學過的東西）的視頻在油管上獲得了八百多萬的瀏覽量。

在這個視頻中，Jacob 反覆強調，「當你思考的時候，你必須用你自己獨特的方式，不要接受任何現有的東西。」

夢想：活得快樂

大學畢業後，Jacob 前往加拿大聲名顯赫的圓周理論物理研究所（Perimeter Institute）攻讀博士學位。在一些物理學家眼中，這個霍金曾經呆過的獨立研究機構比哈佛大學、斯坦福大學，或者麻省理工學院都要難進。

Jacob 是圓周理論物理研究所歷史上最年輕的學生，他在15歲的時候就拿下來該所的碩士學位。目前，他依然在這個研究所里攻讀物理博士學位。Jacob 表示，「目前我得研究主要是解決量子力學中的某些粒子問題。具體來說就是當一個系統能量最少的時候它的糾纏程度。」

Jacob 的導師是著名物理學家 Lee Smolin，「他在培養我成為青年科學家這方面做得很棒。」可是，Jacob 或許不會走上學術道路。

15歲剛開始念研究生時的Jacob

「我沒辦法告訴你50年後、10年後，甚至5年後我會是什麼樣。我錯失了許多時間。就在10年前，因為我的自閉症，我才剛剛開始學會和人交流。那時候肯定無法想像現在我居然成了物理系的研究生。

我小時候最大的夢想，也是所有人對於天才兒童的預期，就是成為教授。但是現在，我的長遠目標就是活得快樂，做我喜歡做的事情。目前物理依然是這個目標的頂峰，但是未來我或許會想做別的事。」

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圖片來源：Pacific Standard，The Art of Autism，Daily Mirror，Readers Digest，MATHEW MCCARTHY / THE RECORD

參考資料：

Joglekar, Y. N., & Barnett, J. L.(2011). Origin of maximal symmetry breaking in even PT-symmetric lattices. Physical Review A, 84(2), 024103.

http://newsfeed.time.com/2011/03/26/12-year-old-genius-expands-einsteins-theory-of-relativity/

http://nautil.us/issue/56/perspective/autistic-prodigies-since-rain-man

AutisticProdigies Since 「Rain Man」

https://psmag.com/magazine/jacob-barnett-30-under-30

https://www.youtube.com/watch?v=OR36jrx_L44

https://www.youtube.com/watch?v=AvFNCNOyZeE