華羅庚與陳省身:兩位同時代的數(shù)學天才(一)
在19世紀后期和20世紀初期,中國東部的太湖流域人才輩出,誕生了許多位大師級的人物,猶如兩宋時期的鄱陽湖流域??梢院敛豢鋸埖卣f,近現(xiàn)代中國半數(shù)以上的文壇巨子和科學巨匠出自這個地區(qū)。今天,我們習慣把這片土地稱為長江三角洲,那更多的是從經(jīng)濟學的角度考量,以對應改革開放最初的前沿陣地——珠江三角洲。
但從歷史和文化淵源來看,這個地區(qū)與太湖的關系比之與長江的關系無疑更為密切,太湖的北岸和南岸分別是江蘇的蘇錫常和浙江的杭嘉湖這六座城市,在宋代屬于兩浙(西)路,可謂是中國百姓口中傳誦的“魚米之鄉(xiāng)”,也是文人墨客詩詞里贊美的秀麗“江南”。
1910年11月12日,數(shù)學奇才華羅庚出生在常州市金壇縣(區(qū))的一個小商人家庭。他的父親出身學徒,經(jīng)過多年艱苦努力,擁有了三家規(guī)模不等的商店,一度擔任縣商業(yè)絲會的董事。不料后來一場大火把大店燒個精光,接著中店也倒閉了。等到羅庚出世時,華家只剩下一爿經(jīng)營棉花的小店了,且以委托代銷為主。

少年華羅庚
江南人杰地靈。在太湖另一頭的浙北,一個叫秀水(嘉興)的縣城里,在華羅庚出世后不到一年,又誕生了一位非凡的天才,日后注定要成為羅庚的室友、同行和競爭對手。此人姓陳,名省身。與羅庚的家庭背景不同,省身的父親是個讀書人,中過秀才,這從他給兒子起的名字里也可以看出。他的母親倒也出身于商人之家,但一生樸實無華。有了兒子以后,做父親的只身去了杭州,考入浙江法政學校。在辛亥革命之初,這樣的選擇是要有眼光和卓見的。
父親畢業(yè)后,進入司法界工作,很少回家。省身跟著疼愛他的祖母和小姑識字讀文。有一次父親回嘉興過年,教會他阿拉伯數(shù)字和四則運算,并留下了一套三本頭的《筆算數(shù)學》。此書由傳教士和中國人合編,沒想到小小年紀的省身竟然能做出書中的大部分習題,并由此對數(shù)學產(chǎn)生了興趣。八歲那年,即1919年,他終于被家人送入當?shù)氐囊凰h立小學,插讀四年級。可是上學第一天,小省身就目睹了老師用戒尺挨個責打同學,幼小的心靈受到刺激,從此不肯再去學校,他的小學只讀了一天。

少年陳省身
一年以后,省身進了秀州中學高小部。這是一所教會學校,他的大姑父在學校里擔任國文老師,因此他在學習、生活方面都得到很好的照顧。毫無疑問,教會學校的學習對省身后來長年的異國生活應是有益的。
據(jù)張奠宙、王善平合著的《陳省身傳》(南開大學出版社,2004,本文有些素材取自該書和王元的《華羅庚》)記載,除了能做相當復雜的數(shù)學題以外,省身也非常喜歡國文,課余還能讀些《封神榜》等閑書,文學氣質在這類消遣性的閱讀中獲得熏陶,他甚至在??习l(fā)表了兩首詩作。
1921年夏天,當參加中共“一大”的張國燾、毛澤東等十三人從上海秘密轉移到嘉興南湖的一條游船上時,省身正好也在故鄉(xiāng)。第二年,他的父親轉到天津法院任職,全家從此離開了嘉興。
就在陳家北上的那一年,羅庚在金壇進入了剛成立的縣立初級中學。說實話,他在小學時因為淘氣成績有點糟糕,只拿到一張修業(yè)證書,但做父親的卻重男輕女,讓成績好的姐姐輟了學。
那時候金壇中學總共只有八個學生,卻有專任的數(shù)學和國文老師,從第二年開始,數(shù)學老師便對羅庚另眼相看了,經(jīng)常把他拉到一邊,悄悄地跟他說,“今天的題目太容易,你上街去玩吧?!?年級時,羅庚已著力簡化書中的習題解法,他在國文方面同樣有自己的想法,曾發(fā)現(xiàn)并指出胡適《嘗試集》中一首詩的邏輯錯誤,結果卻遭到老師的痛斥。
雖然中華職業(yè)學校的數(shù)學老師水平不高,但華羅庚已經(jīng)學會了自己尋找和總結方法,并在上海市珠算比賽中獲得第一名。那并非他打算盤的本領有多高,而是事先動了腦子,悄悄地把乘法運算作了簡化,結果擊敗了眾多參賽的銀行職員和錢莊伙計。而從業(yè)余兼職的英語老師鄒韜奮(后來成為著名的新聞記者和社會活動家)那里,他學到了一種罰站的教學方法,日后竟然被應用到中國科學院數(shù)學研究所的研究生培養(yǎng)中去。

可是,華羅庚才讀了一年書,家里便再也無法負擔他在上海的生活費用。于是,他沒有畢業(yè)就回到了家鄉(xiāng),幫助父親在棉花店里站柜臺,同時,業(yè)余依然保持著對數(shù)學的濃郁興趣。
那一年,十六歲的華羅庚與同城的一位吳姓姑娘成了親,而陳省身完成自己的人生大事時要到二十八歲,彼時早已經(jīng)獲得洋博士并榮任西南聯(lián)大教授了。年輕時的華羅庚相貌周正、身材魁梧(華老女兒華蘇親口告訴筆者父親身高一米八),且性格活躍、喜歡玩耍,他酷愛地方上流動的戲班子,有時甚至跟著到別處看演出。
他的夫人美麗端莊,出身軍人世家,岳父畢業(yè)于保定軍官學校,卻在她五歲時不幸去世。因此,華夫人只有小學畢業(yè),出嫁時家境甚至不如華家。在金壇區(qū)立“華羅庚紀念館”里,還保留著他們結婚時的全部家當。如同華羅庚后來調侃時所說的,他們比較“門當戶對”。
婚后第二年,妻子生下一個女兒,可是,華羅庚依然喜歡看數(shù)學書和演算習題。此時,他已經(jīng)自學了高等數(shù)學的基礎內容,有時看書入了迷,竟然忘了接待顧客,老父知道后不由得怒火中燒,罵兒子是呆子,甚至把他的演算草稿撕碎,往街上或火爐里扔。
直到有一天,老父在茶館喝茶時掉下一顆牙,而“牙齒”和“兒子”在當?shù)赝琳Z里諧音。迷信的他忽然害怕起來,擔心獨生子的羅庚保不住,才不再干涉他對數(shù)學的迷戀,心想有個傻兒子總比沒有強。后來有一次,羅庚糾正了帳房先生的一處嚴重錯誤,做父親的終于有了欣慰感。
又過了一年,以前賞識華羅庚的初中老師王維克從巴黎大學留學歸來,擔任金壇中學校長,他看到羅庚家庭困難同時又好學,便聘請羅庚擔任學校會計兼庶務。這位王校長雖然學理,曾在巴黎大學聽過居里夫人的課,同時是個有成就的翻譯家,是意大利詩人但丁的《神曲》和印度史詩《沙恭達羅》的第一個中文譯者。
那時的中學老師不僅學識高,且對學生有一顆真誠的愛心。此前的校長韓大受也出版過《訓詁學概論》等多部著作,在做人學習等方面循循教導羅庚,同時免去他的學費。華羅庚向來被認為是自學成材的典范,其實他從初中階段的學習中受益匪淺,不僅在知識方面,老師的用心教導這一點也非常重要,這是如今的教育制度所匱乏的。
正當王校長準備提拔華羅庚,讓他擔任初一補習班的數(shù)學教員時,不幸卻接踵而至,華家真出大事了,父親的預兆幾乎應驗。先是母親得了子宮癌去世,接著羅庚患上傷寒癥,臥病在床半年,醫(yī)生都認為高燒不退、昏迷不醒的他沒必要治了。最后死馬當活馬醫(yī),羅庚在喝了一帖中藥以后竟然奇跡般地得救。當時雖有妻子精心護理,可是由于缺乏醫(yī)學知識,沒有能經(jīng)常替他翻身,華羅庚的左腿落下了殘疾,從此走路需要左腿先畫個圓圈后,右腿才能跟上一小步,有人因此戲稱他的步履為“圓規(guī)與直尺”。

那時候華羅庚尚不滿二十歲,幸運的是,他已經(jīng)成家了。而十九歲的省身那年剛從南開大學畢業(yè),獲得理學學士學位,進入到清華大學算學系,成為中國歷史上第一個碩士研究生。在入讀南開之前,十五歲的省身便因為同鄉(xiāng)老師、數(shù)學史家錢寶琮的緣故,與數(shù)學更為親近了。
說到錢寶琮,他和陳省身父親是嘉興時的同學,后來留學英國,獲得土木工程學位后回國,卻鐘情于數(shù)學,并潛心于中國古代數(shù)學史的研究。離開南開后,錢寶琮長期執(zhí)教浙江大學,是浙江大學數(shù)學系創(chuàng)系主任。那時因為鐵路線經(jīng)常中斷,到外地上學不便,陳省身便與南開有緣了,但他并非一開始就選擇數(shù)學,畢竟他的父親在司法界工作。
那時的南開理學院一年級不分系,有一次上化學課,老師要求吹玻璃管。陳省身面對手中的玻璃片和加熱的火焰一籌莫展,后來在別人的幫忙下,總算勉強吹成了,但他覺得玻璃管太熱,就用冷水去沖,結果玻璃管當即粉碎。這件事對陳省身觸動很大,他發(fā)現(xiàn)自己動手能力差,于是決心放棄物理和化學,這成了他終身獻身數(shù)學的起點。
事實上,心理學上有這樣的解釋:“有些理論型人才,腦子思考快,手卻跟不上,所以往往出錯?!蔽锢韺W家楊振寧也是因為在實驗中屢遭失敗而轉攻理論物理,在他早年求學的芝加哥大學就流傳著這么一句笑話:“哪里有爆炸,哪里就有楊振寧?!?/span>
提到南開大學,它的前身是1904年創(chuàng)辦的南開學校。1919年的“五四”運動以后,中國社會開始崇尚科學和民主,青年人熱衷于新文化,接受高等教育遂成為一種時尚。南開大學應運誕生,其主要創(chuàng)辦人張伯苓十分重視學術水準,延聘了多位著名學者擔任教授。
南開從一開始就成立了數(shù)學系,這可能與蔡元培在北大推崇數(shù)學不無關系,而第一個受聘南開的數(shù)學教授則是那年剛獲得哈佛大學博士學位的溫州平陽人姜立夫(從浙南的這個小縣城里走出的數(shù)學名家還有蘇步青,他比姜立夫剛好小了一輪)。很快,陳省身便得到了姜立夫的賞識,受其影響,他對幾何學萌生了興趣。
再來看華羅庚,他因為腿的殘疾更堅定了攻讀數(shù)學的決心。否則的話,聰明的華羅庚對自己的人生之路也許另作抉擇。那年12月,上海的《科學》雜志以讀者來信的方式發(fā)表了華羅庚的第二篇論文《蘇家駒之代數(shù)的五次方程式解法不能成立之理由》,從此改變了他的命運。
說起《科學》雜志,它創(chuàng)刊于1915年,今天依然存在,雖然每期都有一兩位院士為它撰稿,卻主要刊登綜述和科普性質的文章。但在上個世紀20、30年代,它經(jīng)常發(fā)表研究性質的科學論文,編輯部主任由中央研究院化學所首任所長兼任,盡管這些論文大多沒有跟上世界潮流。
除了《科學》,當時的上海還有一本綜合性中文雜志《學藝》,1926年,它刊登了一篇蘇家駒撰寫的《代數(shù)的五次方程式之解法》。這與一個世紀前挪威數(shù)學天才阿貝爾建立的理論恰好相悖,包括清華大學算學系主任熊慶來在內的行家一看就知道是不可能成立的,但沒人去挑毛病(也可能是無暇)。
年輕無名的華羅庚就不一樣了,他很認真地拜讀并琢磨“蘇文”,隨后將蘇的方法推廣到六次方程的求解。欣喜之余認真查對,華羅庚終于發(fā)現(xiàn)有一個十二階的行列式的計算有誤,遂撰文陳述理由并否定了“蘇文”的結果。
清華訂有《科學》,讀到華羅庚的文章,熊慶來和同事楊武之等人暗自高興,尤其是看了文章的序言更加賞識,作者誠實地說明了自己對“蘇文”從相信到摹仿再到否定的過程??墒牵@個華羅庚究竟是何人呢?(今天這個問題在讀者那里可能轉變成,蘇家駒究竟是何人呢?)
巧合的是,當時的清華教員(總共七、八個)里恰好有個金壇人,叫唐培經(jīng),在韓大受之后、王維克之前擔任過金壇初中校長,不過那時華羅庚正輟學在家。唐培經(jīng)曾收到過華羅庚的來信并有回復,遂向主任作了匯報,告之華羅庚通過自學,數(shù)學鉆研已經(jīng)很深。熊慶來得知后經(jīng)與系里同事商議,并在理學院院長葉企孫同意后,即邀請華羅庚來清華算學系擔任助理員。
這里我想插一句,在徐遲先生那篇著名的報告文學《哥德巴赫猜想》里,有這么一段話:
作者簡介
蔡天新
浙江大學數(shù)學學院教授、博士生導師、求是特聘學者,近作有《小回憶》增訂版、《我的大學》、《26城記》、《數(shù)學與藝術》、《經(jīng)典數(shù)論的現(xiàn)代導引》(中、英文版)、《完美數(shù)與契波那契序列》(即出),主編《地鐵之詩》、《高鐵之詩》。
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好文,期待更新。人類歷史上的星光,照亮我們靈魂前行的路。
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