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10岁学会20多门语言,17岁研究出物理定律,却很少人听过他的名字

2024-10-09科学

你见过最最离谱的天才是什么样的?

应该没有他夸张吧?他10岁就学会了20多门语言,17岁研究出了重要的物理学理论,22岁被请去当了大学教授!

可是啊,他的名字却远没有帕斯卡、达芬奇那般的出名,他就是数学家、物理学家——哈密顿。

哈密顿

语言天才

1805年,哈密顿出生于爱尔兰都柏林,他的父亲是一名的商人,母亲出身于一个以智力而著称的家族,家族里有许多各领域的佼佼者。而哈密顿呢,他属于是把母亲家族那些佼佼者的buff全都叠到了自己身上,真正诠释了什么叫360度无死角天才。如今的他是以数学和物理成就而出名的,但是早年时候的他并没有将自己的精力用在数学和物理上,而是语言上。

由于父亲的业务比较繁忙,年少的哈密顿被送到他的叔叔詹姆斯那里抚养,詹姆斯是当时一位很有威望的语言学家,通晓希腊语、希伯来语、闪族语、拉丁语等等语言,是当时为数不多的语言天才,当然,我只敢称他叔叔的语言天赋是「为数不多」,绝对不敢称他是「独一无二」。因为他身边就跟了个比他语言天赋还高的侄子。叔叔之所以会这么多门语言,很大程度上来源于他的后天的努力以及在工作上的经常使用。而哈密顿呢?他纯属就是开挂的,达芬奇的前期buff都没有他的强。

三岁的时候,哈密顿就已经能把英语读的非常好了,可能有人会说,他本来就是来自于英语国家,英语说的好也不奇怪吧?可是哈密顿的这个英语好是可以轻松阅读英文书籍的那种好,这对于一个三岁的孩子来说已经是相当逆天了。更牛的在后面,4岁的时候,哈密顿又学习了地理学,其水平达到一个初二学生的知识量已经没毛病了。5岁的时候,他能够熟练阅读拉丁语、希腊语、希伯来语,并且还特别喜欢朗诵弥尔顿、荷马、柯林斯的作品,觉得他们的诗歌很有深意。这画面相当于什么呢?就像是我们在学习「床前明月光,疑是地上霜」的年纪,他已经开始看【离骚】、【易经】、【道德经】了,并且还是全世界各种语言的,更离谱的是还觉得这些东西「好玩」,想象我五岁的时候,背个【静夜思】好像都会头大。

10岁的时候又掌握了意大利语、法语、阿拉伯语和梵语,我想了解阿拉伯语的同学应该知道这门语言有多恐怖吧?除此之外,他还学习了迦勒底语、古叙利亚语,兴都斯坦语、马来语、马拉塔语、孟加拉语,以及汉语,你说这离不离谱?

除了汉语之外,光是看着这些名字,我就已经有点晕头转向了。可10岁的哈密顿面对不是这些名字,而是这些名字背后的一摞摞书籍,其逆天程度可想而知。当哈密顿13岁的时候,他可以非常自信的说出:自己每一年都可以掌握一门新语言,可能他唯一没法掌握就只有计算机程序的语言了,因为那个时候还没发明。

暴击科学界

那么哈密顿为何之后又跨界暴击,当了数学家呢?这主要在源于他八岁时的一场心算比赛,与其说那是比赛,倒不如说是神仙打架。当时,从大西洋彼岸的美国来了一位名为科尔本的计算神童,他能在20秒内算出4294967297的两个素数因子,可能有的同学会怀疑,你这个数字是不是乱说的?我这可不是乱说啊,那个神童确实是有备而来,是真的有点东西的。随后,时年8岁的哈密顿迎战了他,和科尔本比赛谁心算的快,结果哈密顿相比于他还是略逊一筹。也因为这次失败,哈密顿觉得自己数学运算能力太差劲了,是时候该恶补一下数学了,从那之后,他就数学和语言两手抓了,结果,他文理两界同时开挂。尽管儿时的他输给了那个神童科尔本,但是他未来的他在数学成就上将会甩科尔本几十条街。

17岁时,哈密顿自学了微积分,随后深入研究了一下数理天文学。把牛顿和拉格朗日的著作仔细啃了一遍,没过多久,他就已经可以靠着自己的知识计算日食和月食了。更可怕的是,哈密顿到此为止都是在自学,从没有接受过学校的教育。除此之外他还顺手指出了拉普拉斯试图证明平行四边形法则当中的一处失误,我觉得光这么一件事,就足够吹一辈子了。就像现在一个高中生指出了爱因斯坦理论中的一处失误,那还不得光耀门楣、清华北大抢着发保送名额?可这对于哈密顿而言,其实没什么可吹嘘的,基本操作而已。确实,因为就在同一年,17岁的哈密顿直接做出了一项自己的科学发现——一条关于光线系统的新理论,他的这个发现对于现代光学而言非常重要。

这个理论哈密顿在当时没有发表,但是从他和朋友通信的信件当中可以看出,他在17岁就已经思考出了这件事情。在天赋才能这一方面,他应该是和伽罗瓦拿了同样的剧本,伽罗瓦也是没有受过什么正规教育,但在17岁的时候就已经靠自学做出了重要的科学成就。哈密顿可以说是和伽罗瓦的剧情如出一辙,但哈密顿还多懂20来门语言。

1823年,哈密顿在家里闲得无聊,想要找个大学上上,于是就从都柏林大学的100名报考者当中轻而易举的夺得了第一名,大学期间,他夺得了所有可以得到的奖励,并且在古典文学和数学这两方面都取得了不朽的成就,当时有人是这么评价他的——「第二个牛顿已经出现了」。当时的天文学教授布林克利博士对他评价道:「这个年轻人,我不说他将要成为他那一代的第一数学家,而是说他就是那一代的第一数学家」。

能被一个大学教授这么夸,已经属于是盖了帽了。大学一毕业,他发布了光线系统论文的一篇初稿,也就是他17岁时思考的那些光学原理,一经发布便引起了巨大轰动。这篇论文对于光学的影响,大概相当于拉格朗日的【分析力学】对于力学的影响。当时间步入20世纪之后,物理学家们惊奇地发现哈密顿当年引入光学的方法,正好就是将量子理论和原子结构理论联系在一起的波动力学所需要的方法,100多年前的哈密顿居然做出了如此具有前瞻性的工作,着实是逆天了点。

哈密顿基于自己的光线系统理论作出了光的锥形折射预言,后来这件事情被实验物理学家汉弗莱所证实。这是一个相当牛的操作,要知道,人类历史上大部分的科学研究是通过实验总结出理论。但如果是科学家先提出了一个理论,再通过这一理论进行推演,准确预测出一个实验结果,那么这个理论的含金量是非常高的。这么一说你可能会有点懵,我举几个例子就明白了:

麦克斯韦根据自己的电磁方程预言了电磁波的存在,随后这件事情被实验所证实。爱因斯坦根据自己的广义相对论作出了光线在引力场当中会发生偏转的判断,随后这一现象被发现确实存在。麦克斯韦和爱因斯坦都是先提出理论,再使用理论推演的方法预言出了以往于人类而言完全未知、甚至出乎意料的事情,并且定量的预言出了观测之后会得出的结果与数据,这种理论的含金量是极高的,能够提出这样理论的科学家,那都是大佬中的大佬,而哈密顿就拥有这样的殊荣。

在哈密顿的大学生涯结束之时,恰好布林克利博士辞去了他的天文学教授。随后,好多天文学家和数学家都给负责评选新教授的理事会送来了证书,想要争抢这个教授的宝座。可是理事会对于他们的申请是理都不带理的,一致决定让当时年仅22岁的哈密顿来当这个教授。

而人家哈密顿压根就没有申请这个职位,他觉得没啥意思,直到理事会再三恳求,哈密顿才勉为其难的接受了这个教授职位。你看,咱们都是22岁大学毕业,哈密顿是22岁当了大学教授,而且是被人求着去当了大学教授。这画面可以说是足够科幻了。

天才的悲剧

哈密顿毫无疑问是一个天才,可是历史上像他这样的天才大多是不幸的,伽罗瓦虽是数学天才,却在青年时期卷入了政治,在21岁时死于决斗。阿贝尔也是一位天才,却终其一生不受赏识,最后在饥寒交迫当中离开了人世。哈密顿的人生并没有这两者那样的悲惨,但却也给后人留下了无数的遗憾。将他从科学的顶峰上拉下来的,是来自于家庭的琐事以及自身的习惯。

1832年夏天,哈密顿的妻子生了一场重病,这让哈密顿每天为她的病情焦虑不安,可哈密顿还是在她的身边不离不弃。面对生活上的压力,哈密顿有时会用饮酒和玩乐进行缓解,这也让他一度迷上酒精,这种东西在很大程度上扼杀了这位大科学家对于科学理论的灵感,所幸,哈密顿也很快发现了酒精致使他的研究生涯走了下坡路,于是重新振作起来,让自己回归了正轨。在研究工作当中,哈密顿一旦进入状态就会非常的投入,有时注意力会集中到管家早晨给他送来饭菜,他一整天都没有记起来要吃。

1843年,哈密顿作出了他这一生当中最为重要的一个数学贡献——四元数。这个发现让人类得以开启抽象代数的大门。这门学问的出现,正要感谢哈密顿那超乎常人的专注力以及随时记录灵感的习惯。

一天,哈密顿和他的妻子在皇家运河旁边散步,妻子在他的身边和他讲着家务上的事情。但哈密顿的心思一直都放在关于四元数的一个乘积问题上,这个问题已经困扰了他15年之久,突然,他灵光一闪,脑子里闪出了一个公式,这个公式可以完美的解决乘积问题,他害怕这个公式一会儿会忘记,于是竟把这个公式刻在了旁边的桥上:

i^2 = j^2 = k^2 = ijk = -1

后来,这个公式的出现标志着四元数作为一个数学分支正式诞生。此后的22年哈密顿一直都在思考四元数对于力学、天文学、光学当中的应用,让四元数能够在各个物理门类当中大放异彩。

哈密顿是一个彻头彻尾的天才,但是他并不热衷于对名誉的追求,许多重要的手稿他都并没有选择发表。1865年9月2日,年仅61岁的哈密顿死于痛风,人们在整理他的遗物时,竟发现了他足足有60多本还未发表的重要手稿!这些手稿在外表上看杂乱无章,在这无数纸张当中,夹杂了大量的盘子,有的盘子里还盛放着已经发霉了甚至已经变干了的猪排,这一大片杂乱的手稿当中,甚至可以找出能够供应一家人吃的饭菜!

哈密顿经常会因为工作而忘记吃饭,有时甚至根本不会在意到自己把吃饭的盘子也给塞进纸堆里了。如果把这些手稿直接扔到大街上,路过的人们一定会把它们当做是一堆肮脏的废品。然而,这些手稿的价值实则无法衡量,数学家们在整理手稿时,发现手稿里面有许多极有价值的理论,而且手稿记录的内容简直可以称得上是过分详细,可见作者在撰写它们时是何等的用心。这些手稿除了向人们传递了知识以外,也告诉了人们什么叫做废寝忘食、心无旁骛。

「我非常欣赏这样的一种描述——一个热爱劳动和热爱真理的人。但愿我的墓志铭也是如此。」这是哈密顿早年写给朋友的一句话,而他也确实成为了一个这样的人。