你見過最最離譜的天才是什麽樣的?
應該沒有他誇張吧?他10歲就學會了20多門語言,17歲研究出了重要的物理學理論,22歲被請去當了大學教授!
可是啊,他的名字卻遠沒有帕斯卡、達芬奇那般的出名,他就是數學家、物理學家——哈密頓。
哈密頓
語言天才
1805年,哈密頓出生於愛爾蘭都柏林,他的父親是一名的商人,母親出身於一個以智力而著稱的家族,家族裏有許多各領域的佼佼者。而哈密頓呢,他屬於是把母親家族那些佼佼者的buff全都疊到了自己身上,真正詮釋了什麽叫360度無死角天才。如今的他是以數學和物理成就而出名的,但是早年時候的他並沒有將自己的精力用在數學和物理上,而是語言上。
由於父親的業務比較繁忙,年少的哈密頓被送到他的叔叔詹姆士那裏撫養,詹姆士是當時一位很有威望的語言學家,通曉希臘語、希伯來語、閃族語、拉丁語等等語言,是當時為數不多的語言天才,當然,我只敢稱他叔叔的語言天賦是「為數不多」,絕對不敢稱他是「獨一無二」。因為他身邊就跟了個比他語言天賦還高的侄子。叔叔之所以會這麽多門語言,很大程度上來源於他的後天的努力以及在工作上的經常使用。而哈密頓呢?他純屬就是開掛的,達芬奇的前期buff都沒有他的強。
三歲的時候,哈密頓就已經能把英語讀的非常好了,可能有人會說,他本來就是來自於英語國家,英語說的好也不奇怪吧?可是哈密頓的這個英語好是可以輕松閱讀英文書籍的那種好,這對於一個三歲的孩子來說已經是相當逆天了。更牛的在後面,4歲的時候,哈密頓又學習了地理學,其水平達到一個初二學生的知識量已經沒毛病了。5歲的時候,他能夠熟練閱讀拉丁語、希臘語、希伯來語,並且還特別喜歡朗誦彌爾頓、荷馬、柯林斯的作品,覺得他們的詩歌很有深意。這畫面相當於什麽呢?就像是我們在學習「床前明月光,疑是地上霜」的年紀,他已經開始看【離騷】、【易經】、【道德經】了,並且還是全世界各種語言的,更離譜的是還覺得這些東西「好玩」,想象我五歲的時候,背個【靜夜思】好像都會頭大。
10歲的時候又掌握了義大利語、法語、阿拉伯語和梵語,我想了解阿拉伯語的同學應該知道這門語言有多恐怖吧?除此之外,他還學習了迦勒底語、古敘利亞語,興都史坦語、馬來語、馬拉塔語、孟加拉語,以及漢語,你說這離不離譜?
除了漢語之外,光是看著這些名字,我就已經有點暈頭轉向了。可10歲的哈密頓面對不是這些名字,而是這些名字背後的一摞摞書籍,其逆天程度可想而知。當哈密頓13歲的時候,他可以非常自信的說出:自己每一年都可以掌握一門新語言,可能他唯一沒法掌握就只有電腦程式的語言了,因為那個時候還沒發明。
暴擊科學界
那麽哈密頓為何之後又跨界暴擊,當了數學家呢?這主要在源於他八歲時的一場心算比賽,與其說那是比賽,倒不如說是神仙打架。當時,從大西洋彼岸的美國來了一位名為科爾本的計算神童,他能在20秒內算出4294967297的兩個質數因子,可能有的同學會懷疑,你這個數位是不是亂說的?我這可不是亂說啊,那個神童確實是有備而來,是真的有點東西的。隨後,時年8歲的哈密頓迎戰了他,和科爾本比賽誰心算的快,結果哈密頓相比於他還是略遜一籌。也因為這次失敗,哈密頓覺得自己數學運算能力太差勁了,是時候該惡補一下數學了,從那之後,他就數學和語言兩手抓了,結果,他文理兩界同時開掛。盡管兒時的他輸給了那個神童科爾本,但是他未來的他在數學成就上將會甩科爾本幾十條街。
17歲時,哈密頓自學了微積分,隨後深入研究了一下數理天文學。把牛頓和拉格朗日的著作仔細啃了一遍,沒過多久,他就已經可以靠著自己的知識計算日食和月食了。更可怕的是,哈密頓到此為止都是在自學,從沒有接受過學校的教育。除此之外他還順手指出了拉普拉斯試圖證明平行四邊形法則當中的一處失誤,我覺得光這麽一件事,就足夠吹一輩子了。就像現在一個高中生指出了愛因史坦理論中的一處失誤,那還不得光耀門楣、清華北大搶著發保送名額?可這對於哈密頓而言,其實沒什麽可吹噓的,基本操作而已。確實,因為就在同一年,17歲的哈密頓直接做出了一項自己的科學發現——一條關於光線系統的新理論,他的這個發現對於現代光學而言非常重要。
這個理論哈密頓在當時沒有發表,但是從他和朋友通訊的信件當中可以看出,他在17歲就已經思考出了這件事情。在天賦才能這一方面,他應該是和伽羅瓦拿了同樣的劇本,伽羅瓦也是沒有受過什麽正規教育,但在17歲的時候就已經靠自學做出了重要的科學成就。哈密頓可以說是和伽羅瓦的劇情如出一轍,但哈密頓還多懂20來門語言。
1823年,哈密頓在家裏閑得無聊,想要找個大學上上,於是就從都柏林大學的100名報考者當中輕而易舉的奪得了第一名,大學期間,他奪得了所有可以得到的獎勵,並且在古典文學和數學這兩方面都取得了不朽的成就,當時有人是這麽評價他的——「第二個牛頓已經出現了」。當時的天文學教授布林克利博士對他評價道:「這個年輕人,我不說他將要成為他那一代的第一數學家,而是說他就是那一代的第一數學家」。
能被一個大學教授這麽誇,已經屬於是蓋了帽了。大學一畢業,他釋出了光線系統論文的一篇初稿,也就是他17歲時思考的那些光學原理,一經釋出便引起了巨大轟動。這篇論文對於光學的影響,大概相當於拉格朗日的【分析力學】對於力學的影響。當時間步入20世紀之後,物理學家們驚奇地發現哈密頓當年引入光學的方法,正好就是將量子理論和原子結構理論聯系在一起的波動力學所需要的方法,100多年前的哈密頓居然做出了如此具有前瞻性的工作,著實是逆天了點。
哈密頓基於自己的光線系統理論作出了光的錐形折射預言,後來這件事情被實驗物理學家漢弗萊所證實。這是一個相當牛的操作,要知道,人類歷史上大部份的科學研究是透過實驗總結出理論。但如果是科學家先提出了一個理論,再透過這一理論進行推演,準確預測出一個實驗結果,那麽這個理論的含金量是非常高的。這麽一說你可能會有點懵,我舉幾個例子就明白了:
馬克士威根據自己的電磁方程式預言了電磁波的存在,隨後這件事情被實驗所證實。愛因史坦根據自己的廣義相對論作出了光線在重力場當中會發生偏轉的判斷,隨後這一現象被發現確實存在。馬克士威和愛因史坦都是先提出理論,再使用理論推演的方法預言出了以往於人類而言完全未知、甚至出乎意料的事情,並且定量的預言出了觀測之後會得出的結果與數據,這種理論的含金量是極高的,能夠提出這樣理論的科學家,那都是大佬中的大佬,而哈密頓就擁有這樣的殊榮。
在哈密頓的大學生涯結束之時,恰好布林克利博士辭去了他的天文學教授。隨後,好多天文學家和數學家都給負責評選新教授的理事會送來了證書,想要爭搶這個教授的寶座。可是理事會對於他們的申請是理都不帶理的,一致決定讓當時年僅22歲的哈密頓來當這個教授。
而人家哈密頓壓根就沒有申請這個職位,他覺得沒啥意思,直到理事會再三懇求,哈密頓才勉為其難的接受了這個教授職位。你看,咱們都是22歲大學畢業,哈密頓是22歲當了大學教授,而且是被人求著去當了大學教授。這畫面可以說是足夠科幻了。
天才的悲劇
哈密頓毫無疑問是一個天才,可是歷史上像他這樣的天才大多是不幸的,伽羅瓦雖是數學天才,卻在青年時期卷入了政治,在21歲時死於決鬥。阿貝爾也是一位天才,卻終其一生不受賞識,最後在饑寒交迫當中離開了人世。哈密頓的人生並沒有這兩者那樣的悲慘,但卻也給後人留下了無數的遺憾。將他從科學的頂峰上拉下來的,是來自於家庭的瑣事以及自身的習慣。
1832年夏天,哈密頓的妻子生了一場重病,這讓哈密頓每天為她的病情焦慮不安,可哈密頓還是在她的身邊不離不棄。面對生活上的壓力,哈密頓有時會用飲酒和玩樂進行緩解,這也讓他一度迷上酒精,這種東西在很大程度上扼殺了這位大科學家對於科學理論的靈感,所幸,哈密頓也很快發現了酒精致使他的研究生涯走了下坡路,於是重新振作起來,讓自己回歸了正軌。在研究工作當中,哈密頓一旦進入狀態就會非常的投入,有時註意力會集中到管家早晨給他送來飯菜,他一整天都沒有記起來要吃。
1843年,哈密頓作出了他這一生當中最為重要的一個數學貢獻——四元數。這個發現讓人類得以開啟抽象代數的大門。這門學問的出現,正要感謝哈密頓那超乎常人的專註力以及隨時記錄靈感的習慣。
一天,哈密頓和他的妻子在皇家運河旁邊散步,妻子在他的身邊和他講著家務上的事情。但哈密頓的心思一直都放在關於四元數的一個乘積問題上,這個問題已經困擾了他15年之久,突然,他靈光一閃,腦子裏閃出了一個公式,這個公式可以完美的解決乘積問題,他害怕這個公式一會兒會忘記,於是竟把這個公式刻在了旁邊的橋上:
i^2 = j^2 = k^2 = ijk = -1
後來,這個公式的出現標誌著四元數作為一個數學分支正式誕生。此後的22年哈密頓一直都在思考四元數對於力學、天文學、光學當中的套用,讓四元數能夠在各個物理門類當中大放異彩。
哈密頓是一個徹頭徹尾的天才,但是他並不熱衷於對名譽的追求,許多重要的手稿他都並沒有選擇發表。1865年9月2日,年僅61歲的哈密頓死於痛風,人們在整理他的遺物時,竟發現了他足足有60多本還未發表的重要手稿!這些手稿在外表上看雜亂無章,在這無數紙張當中,夾雜了大量的盤子,有的盤子裏還盛放著已經發黴了甚至已經變幹了的豬排,這一大片雜亂的手稿當中,甚至可以找出能夠供應一家人吃的飯菜!
哈密頓經常會因為工作而忘記吃飯,有時甚至根本不會在意到自己把吃飯的盤子也給塞進紙堆裏了。如果把這些手稿直接扔到大街上,路過的人們一定會把它們當做是一堆骯臟的廢品。然而,這些手稿的價值實則無法衡量,數學家們在整理手稿時,發現手稿裏面有許多極有價值的理論,而且手稿記錄的內容簡直可以稱得上是過分詳細,可見作者在撰寫它們時是何等的用心。這些手稿除了向人們傳遞了知識以外,也告訴了人們什麽叫做廢寢忘食、心無旁騖。
「我非常欣賞這樣的一種描述——一個熱愛勞動和熱愛真理的人。但願我的墓誌銘也是如此。」這是哈密頓早年寫給朋友的一句話,而他也確實成為了一個這樣的人。