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他:6歲心算8位數除法,計算機和博弈論之父,卻是個“馬路殺手”

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世界上最聰明的人是誰?也許你會說是愛因斯坦,或者是牛頓,或者是霍金等,當然,他們都是絕頂聰明的人,絕對高智商的人。但要說在世界上排名第一,恐怕非此人莫屬:

他具有無與倫比的超強記憶力;他6歲就能心算8位數除法;在物理學上,他是研究原子彈和量子力學的大功臣,他是公認的世界“計算機之父”;在經濟學上,是“博弈論”的創始人;在數學上,他在純粹數學和應用數學上都有卓越貢獻,堪稱世界最強大腦!不過他也被認為是一個不折不扣的馬路殺手!欲知詳情,本期解讀。



一:連“投胎”都可以選擇的人

后來,人們形容他是“半人半神”,他甚至連“投胎”都可以自主選擇。

追求人人平等,是人類永恒的主題。但這是不可能的,因為誰都不能選擇自己的出身。比如有人生在帝王家,有人出生在貧民窟,怎么能平等呢?可以說人一出生基本就決定了他的結局,就這么殘酷。

然而本文的主人公沒有遵守這個規則,這不是說他要打破出身決定論,而是要選擇出身,就這么牛。

他叫馮·諾依曼,但開始他不叫這個名字,而是叫諾伊曼亞諾斯·拉莫斯,1903年12月28日,出生于匈牙利首都布達佩斯的一個猶太人家庭(又是猶太人,沒辦法,猶太人確實牛)。小諾依曼的父親諾伊曼·米克薩是一位很有錢的律師兼銀行家。父親就非常厲害了,但父親還是個上門女婿,證明母親的家庭背景更加厲害。不錯,他母親家非常富有,在首都最繁華的商業街擁有兩排店鋪的所有權。

因此小諾依曼是含著金鑰匙出生的,是個不知“愁滋味”的正兒八經的富家子弟。但問題是,這還不滿足。光有錢不行。于是小諾依曼的父親弄了個絕的。他在擔任政府經濟顧問期間,很有成績,并且同當時的皇帝弗朗茨·約瑟夫關系不賴,于是就花了筆錢,買了個貴族姓氏“von”(馮)。這讓人想到英國作家托馬斯·哈代的作品《德伯家的苔絲》中的壞蛋亞雷·德伯,他也是花錢買了個貴族身份。

因此小諾依曼以后就叫馮·諾依曼了。這他下既富且貴了。而那時有一個貴族身份,就可以躋身上流社會,干什么事情就會非常順利。因此有人開玩笑說馮·諾依曼連投胎都可以選擇(確切地說,這是他父親的功勞),就這么氣人。

但更氣人的還在后頭。馮·諾依曼不僅自小不愁吃喝,而且還受到了極好的教育,關鍵,他還是個神童。這就更不得了啦。首先是超高的數學天賦,他六歲的時候,別人家的孩子可能還不識數,他就能計算八位數的除法,還不用筆算,是心算。怪不得他后來能成為計算機的發明人之一。他八歲時就學會了別人在大學才能接觸到的微積分;他十二歲時,便閱讀并領會了著名數學家波萊爾《函數論》的要義……

關于這個心算的才能,像歷史上的其他天才,比如馬斯科的偶像,著名物理學家特斯拉,或者人工智能之父圖靈也都具備,似乎也不太稀奇,關鍵馮諾依曼還有其他天賦。

比如超強的記憶能力。馮·諾依曼讀書過目不忘,只要讀過的書,不管過多長時間,都能記得一字不差。因此,為了豐富他的知識儲備,滿足他的讀書欲望,他有錢的父親干脆直接給他買下了一個大莊園主的整個圖書館,收藏了大量書籍。他10歲時就讀完了歷史學家翁肯的46卷巨著《世界史》(他對歷史學也很感興趣)。

還有就是極強的語言天賦。除了母語匈牙利語之外,馮諾依曼還早早就掌握了英語、法語、德語、意大利語、古希臘語等六種語言。在他6歲時,就能同父親很熟練地用希臘語對話甚至是開玩笑了。

因此,馮·諾依曼被認為是半人半神的人物。



二:連愛因斯坦都不得不服的人

說馮諾依曼半人半神,也許你還不服,得有比較。這里用最牛的愛因斯坦比較一下吧。

馮諾依曼17歲那一年,就在德國數學學會期刊上發表了一篇題為《某種極小多項式的零點及超限直徑的問題》,引起了當時數學界的廣泛關注,被人們認為是個小數學家了。

但是,盡管馮諾依曼很早就在數學上表現出了非凡的天才,他的父親還是不想讓他在數學上發展,原因是在那個時代的匈牙利,數學不吃香。當銀行家的父親認為,搞科學想發財,還是搞化學比較實惠。因為那個名滿天下的諾貝爾就是搞化學的。沒辦法,馮諾依曼還得聽他老子的話,權且學化學吧。

于是馮諾依曼就進入瑞士蘇黎世聯邦理工學院學習化學,成了愛因斯坦的校友。蘇黎世聯邦理工學院可是名校,不是誰都能考上的,它的入學考試非常嚴格,即便是愛因斯坦也沒有一次就考上,而是經過復讀才考上的。而馮·諾依曼則一次就輕松過關,并在第一學年,每門功課都拿到滿分。這連不可一世的愛因斯坦都得服。

還有,馮諾依曼盡管服從父親的安排學了化學,可他還是太喜歡數學了,于是他干脆來了個“分身法”,在不告知父親的情況下,一邊在瑞士蘇黎世學化學,又一邊到匈牙利布達佩斯大學學習數學。但他只是在那兒注冊了個學籍,并不去上課,只是每年按時參加考試,而每次考試都是“A”。

小馮真是太牛了,他化學、數學兩不耽誤,同時以優異的成績從兩所大學畢業:在蘇黎世聯邦工學院獲得了化學工程學位;在布達佩斯大學獲得了數學博士學位,期間還發表了12篇重要論文。此時的馮·諾依曼才23歲。

接下來的三年,馮諾依曼分別到哥廷根大學、柏林大學和漢堡大學做兼職講師。在哥廷根大學,他成為世界級數學大神希爾伯特的助手,在這位大師的指導和幫助下,三年之內連續發表了25篇關于量子力學數學基礎相關的世界級論文,并編著了一本一直沿用至今的教材《量子力學的數學基礎》。

1930年,馮諾依曼的人生發生了大轉折。這年他收到了美國普林斯頓大學的邀請。普林斯頓大學可是享譽全世界,于是他欣然前往,成為此校的一名講師;僅一年后便成為普林斯頓的首批終身教授。

美國也使馮·諾依曼大開眼界,于是他干脆留在美國不走了。為了融入美國,他給自己再次改名,將自己的名字前加了美國很流行的“約翰”,此后他就叫約翰·馮·諾依曼了,這個名字不僅有流行的美國diaosi風味,還不失歐洲傳統的貴族氣質。從此,他的人生正式開掛,如果他之前的人生還不算開掛的話。



三:被愛因斯坦舉報的人

馮·諾依曼適應能力超強,很快便融入了美國上流社會,結交了很多美國文化界名流。他經常在家舉行派對,并當眾展示自己超乎尋常的記憶力。比如背電話號碼。他讓各位來賓把自己的電話號碼寫出來,不管有多少號碼,他只要看一遍就牢牢地記住了,并當眾背誦,一個號碼對準一個人,一個都不差!這讓許多天才的數學家、物理學家都自嘆弗如:我們都是超級天才了,你老馮就不是個人啦,簡直是個大神嘛,呵呵。

馮·諾依曼的樂觀開朗的外向型性格非常受美國人的歡迎,因此他的人緣也是出奇的好,一時間周圍聚集了許多大神級人物,比如同他一塊被稱為”計算機科學之父”,又被稱為“人工智能之父”的英國科學家圖靈;曼哈頓計劃的首席科學家奧本海默,甚至后來還同楊振寧關系不錯。

但有一個人卻不太喜歡馮·諾依曼,就是另一個科學狂人愛因斯坦。

前面說過,在考蘇黎世聯邦理工學院時,愛因斯坦曾受過打擊,對輕松考上此校的馮·諾依曼比較服;但老愛是何等人物,對這個小后生此后的一系列所謂傳奇經歷自是不屑一顧。后來的一件事讓老愛對小馮大為不滿,甚至舉報了他。

馮·諾依曼喜歡熱鬧,可愛因斯坦不然,他喜歡在安靜的環境中思考問題,也許在萬籟俱寂中他才能思考人類的終極問題,才能弄出改變人類科學進程的相對論。對此,馮諾依曼表示不服,他常對伙計們說:“真正有本事的人,在迪廳里就能研究宇宙大爆炸!”所以他經常在自己的辦公室里一邊研究課題,一邊聽音樂,甚至是進行曲,把留聲機的聲音搞得特別大,甚至在辦公室里“嘣嚓嚓”地跳舞,這讓隔壁辦公室的愛因斯坦非常不爽,于是他就想教訓教訓這小子,就聯合其他教授去投訴馮諾依曼……

然而馮·諾依曼卻不吃這一套,你老愛這么一大把年紀了,也該歇歇了!于是他仍然我行我素,在數年里大發神威,在各個領域都取得了世界級成果。

在數學領域,馮諾依曼建立了算子代數這門新的數學分支。如今的數學文獻里,算子代數又被稱為馮·諾依曼代數,這便是有限維空間中矩陣代數的自然推廣。

主要是在計算機方面,他的強大的心算神功幫助他成為計算機的重要研發者之一。他研究了機器中的固定的、普適線路系統,“流圖”概念,“代碼”概念等。計算機的邏輯圖式、存儲、速度、基本指令的選取,以及線路之間相互作用的設計,都受到馮·諾依曼思想的嚴重影響。他還在普林斯頓高等研究院親自督造了一臺計算機,因此他同圖靈并稱為計算機之父。

馮諾依曼還在經濟學領域頗有建樹,他是博弈論的創始人。博弈論主要指研究社會現象的特定數學方法。



1944年,馮.諾依曼發表《博弈論與經濟行為》,論文的主要內容是描述博弈論的純粹數學形式,以及博弈論在實際中的應用。這篇論文里還有統計理論等教學思想。他在格論、連續幾何、理論物理、動力學、連續介質力學、氣象計算、原子能和經濟學等多個領域,都有重大貢獻。尤其是,如果沒有馮·諾依曼,世界氣象學也許會滯后許多年。

當然,馮諾依曼最重要的還是在曼哈頓計劃中,對原子彈研制的巨大貢獻。他主要負責原子彈研究中的計算方面的課題。舉個例子,你就明白了馮諾依曼在原子彈誕生中的重要作用。

眾所周知,后來美國對日本投放了兩顆原子彈,一顆代號為“小男孩”,投放到了廣島,另一顆代號為“胖子”,投到了長崎,從而結束了二戰。不過當時美國掌握的鈾235(鈾235是鈾元素里中子數為143的放射性同位素,是自然界唯一能夠發生可控裂變的同位素,主要用做核反應中的核燃料,是制造核武器的主要原料之一)數量不足以制造兩顆原子彈,因此只造了“小男孩”。

而另一顆“胖子”則是用“钚”239為原料的,但由于“钚”239的特性需要內爆才能產生鏈式反應,用什么機制、使用多少炸藥,究竟能不能成功都是未知數。而且由于材料數量限制,此項目進度也必須趕在軸心國之前完成(因為德國也在制造原子彈),當然也沒法通過實驗來證實,所以眾多科學家一直無法得出結論。

正當所有人都陷入困惑之時,馮·諾依曼站了出來。他依靠自己超強的計算能力,在考慮了種種復雜的因素之后,用極其精確的計算結果給大家展示了一套可行的方案。比如精確地計算出了核彈應在多少米的高空爆炸,才能達到最強的殺傷力等。于是“胖子”最終研制成功。最后的結果是,“小男孩”和“胖子”攜手摧毀了日本人的意志,最完美的是,這哥倆都遵循了·馮諾依曼精確的計算結果,在空中大約550米處成功引爆。

之后,美國又進行威力更大的氫彈研究,隨之而來的也是算力的瓶頸,于是馮·諾依曼又投入到美國軍方的計算機方面的研究,并在研究中提出了沿用至今的現代計算機的馮諾依曼結構……

總之,當時馮·諾依曼成了美國最舉足輕重的科學家之一,在軍方多個部門擔任高級顧問。他還在IBM創業初期起到了至關重要的作用。做為回報,IBM給了馮·諾依曼不少的薪金,而且還為他支付了巨大的一筆罰金。

馮·諾依曼有什么罰金呢?這就是最后要講的一個問題,別忘了,這個世界最強大腦,還有一個綽號:馬路殺手。



四:馬路殺手

真是人無完人。做為世界上最聰明的人,馮·諾依曼在數學、物理、化學、經濟學等各個領域都有無與倫比的才華,但卻有一個瓶頸問題他一輩子都沒有解決,即對汽車的駕駛。他可以說是一個超級笨蛋司機,一個令人望而生畏的馬路殺手。

1939年9月的一天,普林斯頓街頭,一輛嶄新的凱迪拉克“咣”的一聲撞到了路旁的一顆樹上。

一位警察立馬來到汽車跟前處理問題,他很禮貌地說:“先生,請下來一下!”

凱迪拉克里隨即下來一位西裝革履的人,他向警察解釋道:“這事不怪我吧,警官先生。我在馬路上正常行駛,窗外一棵樹卻以60邁的速度向我匆匆奔來,突然便站到了我的車前,嘿嘿!”

警察也沒有生氣,而是心平氣和地說:“先生,如果我沒有記錯的話,這應該是您一年之內第二次開車撞樹了吧?”

肇事司機說:“不,警官先生,您記錯了,這是第一次撞樹。三個月前,我撞倒的是這附近的一個路牌,那上面的編碼我現在還記得一清二楚。嘿嘿。”他把路牌的編碼背誦過后接著說:“至于您說的撞樹,那是我1938年12月23日下午5點36分,我撞到了對面路邊從東到西數第11顆行道樹。我敢打賭,我記得絲毫沒有錯誤!”

警察聳聳肩微笑道:“當然,我相信您是對的,極有可能是我記錯了,先生。sorry!不過,這一次是您錯了,罰單照舊,呵呵?!?/p>

也許你已經猜對了,這位肇事司機就是名揚天下的馮·諾依曼。因為只有他才有如此驚人的記憶力,能說出上一次撞樹的精確到分鐘的時間,以及所撞路牌的編號。不過此君也是一個不折不扣的馬路殺手。普林斯頓當地的人,只要看到他開車在馬路上行駛,都會像避瘟神一樣躲開,因為老馮的標志性的超豪華凱迪拉克和他的熟悉的車牌號已經讓大家無數次開過眼了。

人們甚至把馮·諾依曼經常出事故的一個路口命名為“馮·諾依曼角”。在普林斯頓曾流行著這樣一句話:“我們這里有一位特別喜歡開車的天才,他的學術有多么優秀,他的車技就有多么糟糕!”

由于馮·諾依曼經常出車禍,他的罰單就不斷產生,因此他每年因交通事故的罰款也是一筆不小的開支。而這些罰款都是由IBM公司為他支付的。反正公司有的是錢,你就在馬路上隨便瀟灑吧,只是別把自己交代了就行。

然而不幸的是,馮·諾依曼這位曠世天才,世界最強大腦,還是早早就把自己交代了。

就像他的老朋友,計算機之父之一的圖靈英年早逝一樣(圖靈是因同性戀等原因被判化學閹割而死的),1957年,這位計算機之父馮·諾依曼也英年早逝了,年僅53歲。原因大概是在原子彈研究中受到核輻射而不幸患了癌癥。



最后一個問題是,馮·諾依曼既然這么牛,他為何沒有獲得諾貝爾獎金呢?他的不少同事,甚至是小字輩楊振寧都獲得了這一殊榮,而老馮為何沒有斬獲此項大獎呢?有人認為是他的能力不夠。大錯特錯!如果他沒有資格拿諾獎,那么世界上恐怕沒有幾個拿諾獎了。且看曼哈頓計劃中的另一位科學家,小馮諾依曼3歲的、1967年諾貝爾物理學獎得主漢斯·貝特怎么評價他的:

像馮·諾依曼這樣的大腦,是不是意味著地球上存在著比人類更高一級的生物物種?因為他可以用幾分鐘的時間,把一個數學家用電子計算機花一整晚才能解開的難題輕松解決……



因此,馮·諾依曼沒有獲得諾獎的原因非常簡單,他活得太短了。因為想獲諾獎,必須有一個契機,正好這一年有一項科研成果在世界上出類拔萃,那么此項成果的擁有人就會獲獎。因此,像馮·諾依曼這么多成就的人,拿諾獎也是早晚的事(他的哥們漢斯·貝特獲諾獎時也已經61歲)。可惜他沒有等到那一天。

然而也沒有什么遺憾的,馮·諾依曼早已證明了自己的人生價值。

(文/說歷史的女人·濯雪)

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