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他一生写了1500多篇论文,一辈子没钱没工作全靠同行养他

把科学带回家 科研圈 2019-12-03

他是历史上第二高产的数学家,一生写了超过 1500 篇论文,仅次于自己的偶像欧拉;他给大学和企业讲课,也热心儿童教育,还曾给 10 岁的陶哲轩辅导作业;他一生居无定所,借住过五百多个数学家的家,而每个人都以接待他为荣……他就是离散数学的创办者埃尔德什·帕尔。



本文转载自公众号“把科学带回家“

来源 Paul Erdős: The Man Who Loved Only Numbers等

编译 七君


你愿意过一辈子居无定所,没有工作,靠朋友救济的生活吗?相信你肯定不愿意。


那你愿意一辈子做数学研究吗?大概你也会说不。


那么,你愿意一辈子居无定所,没有工作,靠朋友救济生活,同时做一辈子的数学研究吗?


真有这样一个人,他一辈子居无定所,没有工作,靠别人救济生活,全部家当就只有一个半空行李箱。可是,他却是历史上第二高产的数学家,他一生写了超过 1500 篇论文,仅次于 18 世纪的另一个天才数学家欧拉,并且开创了一个数学的分支——离散数学。


他就是埃尔德什·帕尔(Erdős Pál)


埃尔德什·帕尔


加州大学圣迭戈分校的计算机科学教授罗纳德·葛立恒(Ronald Graham)认为,埃尔德什是本世纪排名前十的数学家之一。曾经和爱因斯坦以及埃尔德什合作过的恩内斯特·斯特劳斯(Ernst Straus)干脆称他是“我们这个时代的欧拉”。



三岁发现了负数

十岁爱上了质数


1921 年,8 岁的埃尔德什。


埃尔德什出生于 1913 年。他生前的挚友葛立恒说,3 岁时埃尔德什就在用 100 减去 250 的时候发现了负数,还能心算一个人一生的秒数,甚至可以在客人面前表演四位数乘法心算。


10 岁的时候,他就爱上了质数。17 岁他就上了布达佩斯大学。4 年后,他同时获得了学士学位和博士学位。他一生至少获得了 32 个荣誉学位。


20 岁时,埃尔德什在数学界名声大噪,因为他证明了数论里的一个重要定理——切比雪夫定理(Chebyshev's theorem)


切比雪夫定理指的是,在任何大于 1 的自然数和它的 2 倍之间,必然存在至少一个质数虽然埃尔德什并不是第一个证明切比雪夫定理的人,但是他的证明过程却被认为更为优雅,所以当时他一下打开了国际知名度。数学界还有以他的故事写的一首打油小诗:


When Chebyshev said it and I say it again.(我重申切比雪夫说过的事儿)

There is always a prime between N and 2N.(N 和 2N 之间总有一个质数)


然后大家把印有这首小诗的明信片互相寄来寄去。


埃尔德什的另一个招牌,是对拉姆齐定理(Ramsey theory)的研究。拉姆齐定理的一个经典问题是:开派对的时候要邀请多少个人,才能保证其中至少有一部分互相认识,或完全不认识。


拉姆齐定理导出的一个结果是,如果开 6 人趴体,那么总是至少有 3 个人互相认识,或完全不认识。18 人的趴体的话,就至少有 4 个人互相认识,或互相完全不认识。


这个数学段子好像可以单独出一期《名侦探柯南》。不过拉姆齐定理对于数学的贡献在于,它证明随机中也可以诞生“规律”;只要数量足够大,你总可以找到某些好像有道理,但纯粹是随机性导致的“模式”。


所以,拉姆齐定理证明,活久见是必然,而许多经验谈,只是披着“规律”外衣的随机性而已。



一生没有工作,居无定所


尽管是数学史上第二高产的人,但埃尔德什本人没有任何大学授予的教授头衔,一辈子也没有做过什么稳定的工作,他的生活几乎全靠学术界友人的“包养”,而且全世界至少有 500 个数学家心甘情愿供养他。


一个数学家的家门突然在半夜被人敲响,门口站着一个瘦小的男人,嘴里喊着“我的大脑现在正开着”,是常有的事。“大脑开着”的意思是,埃尔德什现在想要和别人合作解决数学问题。


一般来说,埃尔德什会在被“选中”的数学家家里住到问题解决为止,或者呆到他自己厌烦了为止。然后他就会收拾包裹,寻找下一个数学家。


埃尔德什会曾说:“我没有家,世界就是我的家。”他带着一个半空的箱子,不停地从一个数学会议赶往另一个数学会议。他的同事负责照顾他的生活起居,给他塞钱,带他吃饭,给他买衣服,甚至帮他填写纳税单。


不过时尚方面倒是不用怎么操心,因为埃尔德什最经典的搭配就是——凉鞋里穿袜子。


图片来源:Wikipedia


可以说,他的生活是被数学家们众筹起来的。这听起来有点像寄生虫的生活,但是出乎意料的是许多数学家都把接待埃尔德什看作一件荣幸的事。许多人甚至为此积攒数学问题,期待有一天“埃尔德什叔叔”像圣诞老人一样出现在家里。


在接受《纽约时报》采访时,芝加哥大学的计算机和数学教授拉兹洛·巴拜(Laszlo Babai)说:埃尔德什的朋友们“热心地照顾他,因为埃尔德什给他们的生活和学术带来了光彩”


用埃尔德什的话来说,他“一家一个证明”。从概率论、数论到图论,在吃百家饭的一生里,埃尔德什什么都玩过。


埃尔德什和英国著名密码学家威廉·托马斯·塔特玩围棋。埃尔德什的另一个爱好是乒乓球。


普渡大学曾经给埃尔德什提供了兼职的教职,但是他干了几天就不干了,因为他经常讲课讲到一半,突然就有了大胆的想法,然后开始满世界给数学家打电话。这谁家的学生扛得住啊?


不过呢,埃尔德什并不是讨厌教书。相反,他很乐意做数学能力的伯乐,帮助别人。纽约大学的计算机科学家乔·斯宾塞(Joe Spencer)说:“埃尔德什总是在追求数学上的真理,他能识别有数学才能的人,并把他们抬升到另一个境界。数学界有一个笑话,就是如果埃尔德什上了一辆火车,他就能和检票员证明一个定理。


他还非常关心小朋友们的学习,还经常去小学和幼儿园做数学科普。他喜欢把小朋友叫做艾普西龙(epsilon),因为艾普西龙在数学上指的是很小的值。


不管年纪多小的艾普西龙,如果他们对他说的东西有兴趣,埃尔德什就会和艾普西龙唠嗑,还会和艾普西龙的爸爸妈妈唠嗑,然后帮艾普西龙找一个当地的数学家带着孩子成长。


1985 年,埃尔德什就曾来到澳大利亚阿德莱德大学,给后来的菲尔兹奖得主,已经开始上高中课程的 10 岁的陶哲轩辅导作业。


1985 年,埃尔德什给后来的菲兹奖获得者,已经开始上高中的 10 岁的陶哲轩辅导作业。图片来源:Wikipedia


顺说一下,陶哲轩在 30 年后(也就是 2015 年)解决了让埃尔德什抓了很久脑壳,并且迫使他在 50 年代悬赏 500 美金巨资寻找答案的埃尔德什差异问题(the Erdos Discrepancy Problem)。


菲兹奖得主陶哲轩



“财产真烦人”


@ Gabriella Bollobas / Archives of the Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach 


从某种意义上来说,埃尔德什就像数学界的苦行僧亚西西的方济各,一生漂泊,对名誉和财富毫不在意。


IBM 研究院、北美最大的移动服务供应商 AT&T 等公司有时会付钱给他让他解决数学问题。葛立恒说埃尔德什会把大多数自己通过讲座或者短期项目挣来的钱捐给学生,或是当作自己提出的数学问题的奖金。


不过,他也常会把赚来的钱还给借钱给他的朋友们,因为他自己会偷偷记账。如果在路上遇到流浪汉,他常会把身上的所有的现金给他们。


不仅不在乎钱,一切生活琐事他都不喜欢,找地方住啊、开车啊、写纳税单啊、购物啊、写账单啊,他统统不喜欢。他曾说:“财产真烦人。”


埃尔德什死时,只留下 2.5 万美金的财产。



数学狂人


埃尔德什和其他数学家,其中的华人是祖籍浙江温岭的数学家柯召。


葛立恒说,埃尔德什的“动力就是求知欲,这是他人生最大的执念”


因为埃尔德什对数学以外的事情没有兴趣,葛立恒就成了他的“监护人”,负责为埃尔德什管钱,还在家里专门布置了一个“埃尔德什房间”。埃尔德什每年大约有 2 个月的时间呆在葛立恒的新泽西的家里。


凌晨 4 点钟,为了讨论数学,埃尔德什会在厨房敲盘子,把自己的数学玩伴葛立恒夫妇吵醒,因为夫妻俩都是数学家。


说起葛立恒夫妇,他们也有很多故事。数学中曾经是最大的数——葛立恒数就是葛立恒提出的(无穷大 ∞ 不是数,葛立恒数后来被 tree(3) 取代)。


1986 年,埃尔德什与葛立恒和金芳蓉夫妇在日本的合影。图片来源:Wikipedia


葛立恒的妻子金芳蓉也是一名德高望重的数学家。她曾经坐到了赫赫有名的贝尔实验室的研究部门的领导位置,但是因为想要别人因为她的学术能力而不是管理能力而尊敬她,她回到了宾夕法尼亚大学做起了数学研究。


3 个数学家算到凌晨 8 点钟,埃尔德什说,我们给加州的那谁谁打电话吧。葛立恒说,不行啊,加州现在是早上 5 点。埃尔德什说,好的呀,说明他在家呀。


有一次他又想换个人家住住了,于是就在凌晨敲人家的门。他不确定朋友有没有醒来,于是问:“拉尔夫,你存不存在?”


老年时,有一次他的白内障很严重了,严重到论文要贴在鼻子上看。他在美国孟菲斯大学的朋友为他安排了手术。他就全程把鼻子贴着论文进了手术室。


手术的时候,他和医生说,医生医生,既然你只是给我做一个眼睛的手术,那我可不可以用另外那只眼睛读论文呀?


医生被他整崩溃了,打电话给大学数学系,说你们可不可以派个搞数学的,在我们做手术的时候稳住这个家伙,拜托拜托?



埃尔德什数



直到现在,数学界还流传着埃尔德什数(Erdős number)的指标,用来描述一个人的学术造诣离埃尔德什还有多远。差不多就是一个段子手和费玉污之间隔着多少个郭德纲这个概念。


比如,埃尔德什自己的埃尔德什数是 0,曾经和他写过论文的数学家 A 是 1。如果 B 和 A 一起写过论文,但是 B 没有和埃尔德什写过论文,那么 B 的埃尔德什数是 2,以此类推。


爱因斯坦的埃尔德什数是 2。数学家们也经常用埃尔德什数互相比较。


已知的最大的埃尔德什数是 15,这是美国奥克兰大学的埃尔德什数项目(The Erdös Number Project)发现的。


因为埃尔德什数太过有名,不同领域还出现了变种。比如在好莱坞,就有凯文·贝肯数(Kevin Bacon),并且衍生出了六度空间游戏。因为贝肯这个家伙太高产了,啥片子都拍过,好莱坞几乎所有人都和他有过合作。


后来在围棋界,也出现了秀策数,描述一个棋手和棋圣本因坊秀策之间的距离。



21 岁前没有亲手涂过面包


像埃尔德什这样的人,一定有很多人对他的原生家庭感到好奇。


埃尔德什的父母都是匈牙利的高中数学老师,都有数学博士学位。他出生时,他的两个姐姐因为猩红热(一种细菌导致的感染,患者全身发红)死去了。埃尔德什的妈妈抱着新生儿子回家的时候,看到两个女儿的惨死。因此在他 10 岁前,妈妈都不让他出门上学。


10 岁后,埃尔德什终于上学了,不过因为担心儿子和他的姐姐们一样早死,妈妈经常把他从学校接回家。埃尔德什小时候过着被妈妈溺爱的生活,12 岁前他从来没有自己系过鞋带。


葛立恒说:“到他 21 岁的时候,他都没有亲手给面包涂过黄油。”埃尔德什一辈子都不会开车,一辈子也没有结婚,也没有留下子孙。


1968 年 7 月 12 日,埃尔德什和妈妈 Anna Erdős 在布达佩斯。


50 多岁的时候,他把从二战法西斯迫害中幸存的妈妈从匈牙利接到美国。从那时候开始,他去哪儿都带着妈妈。在演讲的时候,妈妈就坐在儿子边上很认真地听,不过她听不懂英文就是了。晚上他也拉着妈妈的手说晚安。


来到美国 7 年后,他的妈妈去世了。那时开始,他开始酗咖啡,嗑安非他命(一种中枢神经刺激剂,主要用于治疗多动症),开启每天疯狂学数学 19 个小时的人生下半场。


埃尔德什的爸爸也是个奇人。在埃尔德什一岁的时候,爸爸被俄国军队抓到了西伯利亚的战俘营。在西伯利亚的 6 年半时间里,埃尔德什的爸爸因为无聊开始自学英语。不过,战俘营没有人说英语。怎么办呢?他就用书叽里呱啦地自学。


等到他回到布达佩斯,埃尔德什已经 7 岁了,爸爸就开始用自学的土味英语教儿子。所以说,埃尔德什从小的英语都是被他爸带跑的,口音有点奇怪,因此在接受电视台采访的时候,他说的话总自带字幕。



3岁时就开始担心变老


3 岁时,也就是发现了负数的那一年,埃尔德什告诉他的妈妈,他发现了死亡这个概念。所以从 4 岁开始,他就特别担心变老。等他长大了,他就花更多时间研究数学,因为他知道自己和数学相处的时间越来越少了。


埃尔德什曾说,如果有谁不做数学了,他就死了。1783 年,让埃尔德什崇拜的男人欧拉嘴里叼着香烟,用左手撸在膝头玩耍的孙子,用右手徒手算天王星轨道。欧拉算完以后甩笔说了一句“我死了”,然后他就真的死了。后人称,欧拉停止了生命和计算(il cessa de calculer et de vivre)。这就是埃尔德什心中理想的死亡。


1996 年 3 月,也就是埃尔德什生命的最后一年,在佛罗里达的博卡拉顿市的一次会议上,83 岁的埃尔德什在黑板上演算的时候心脏病发作,倒地不起。


大家吓坏了,保安要求大家赶紧离场。埃尔德什却四脚朝天在地上挣扎着说,哎别走啊,我还有两个基本点没有说完呐!


1996 年 9 月 20 日,在一次波兰华沙的学术会议中,埃尔德什再次心脏病发去世。



已经超过 75 岁的埃尔德什开自己的玩笑。

来自:N IS A NUMBER: A PORTRAIT OF PAUL ERDOS


如果用一张图描述埃尔德什的一生,那一定是——




本文转载自公众号“把科学带回家”

(ID:steamforkids)



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