文/陳長漢

2018 年，清華大學(xué)將《從一到無窮大》一書作為禮物，和錄取通知書一起送給每個新生。這是一本什么樣的書呢？

正如清華大學(xué)校長邱勇在附信中所說：“在書中，他（作者）用生動的語言將數(shù)學(xué)、物理和生物學(xué)等內(nèi)容巧妙融合，并以一種通俗易懂、充滿趣味的方式呈現(xiàn)給讀者?！睕]錯，《從一到無窮大》就是用一個個故事串聯(lián)，將數(shù)學(xué)、物理、生物學(xué)等學(xué)科知識有機融合在一起的著名科普讀物，是每個人在小時候就該讀的好書。全書的開篇，由一個故事引入：

有這么一個故事，說的是兩個匈牙利貴族決定做一次數(shù)數(shù)游戲——誰說出的數(shù)字大誰贏。

“好。”一個貴族說，“你先說吧！”

另一個絞盡腦汁想了好幾分鐘，最后說出了他所想到的最大數(shù)字：“3。”

現(xiàn)在輪到第一個動腦筋了。苦思冥想了一刻鐘以后，他表示棄權(quán)，說：“你贏啦！”

這兩個貴族的智力當(dāng)然是不很發(fā)達的。再說，這很可能只是一個挖苦人的故事而已。然而，如果上述對話發(fā)生在原始部族中，這個故事大概就完全可信了。有不少非洲探險家證實，在某些原始部族里，不存在比3 大的數(shù)字。如果問他們當(dāng)中的一個人有幾個兒子，或殺死過多少敵人，那么，要是這個數(shù)字大于3，他就會回答說“許多個”。因此，就計數(shù)這項技術(shù)來說，這些部族的勇士們可要敗在我們幼兒園里的娃娃們的手下了。

為什么“3”是最大的數(shù)字呢？很多同學(xué)可能想到了老子《道德經(jīng)》里的一句名言：“一生二，二生三，三生萬物?！眲e說原始部族，在中國這文明古國里，也長期用“3”來代指多數(shù)。個中原因，本書作者、世界著名物理學(xué)家和天文學(xué)家喬治·伽莫夫在書中做了解釋。

這樣讓人感到意外而有趣的故事在書中比比皆是，常讓人不經(jīng)意間明白一些艱深的道理，讓學(xué)習(xí)變得簡單、有趣。

有一個人曾經(jīng)在大數(shù)目上吃了虧，那就是印度的舍罕王。據(jù)說，舍罕王打算重賞國際象棋的發(fā)明者、宰相西薩·班·達依爾。這位聰明大臣的胃口看來并不大，他跪在國王面前說：“陛下，請您在這張棋盤的第一個小格內(nèi)，賞給我1 粒麥子，在第二個小格內(nèi)給2 粒，第三格內(nèi)給4 粒，照這樣下去，每一小格內(nèi)都比前一小格加一倍。陛下啊，把這樣擺滿棋盤上所有64 格的麥粒，都賞給您的仆人吧！”

“愛卿，你所求的并不多啊。”國王為自己對這樣一件奇妙的發(fā)明所許下的慷慨賞賜不致破費太多而暗喜，“你當(dāng)然會如愿以償?shù)?。”說著，他令人拿來一袋麥子。

數(shù)麥粒的工作開始了。第一格內(nèi)放1 粒，第二格內(nèi)放2 粒，第三格內(nèi)放4 ?！€沒到第二十格，袋子已經(jīng)空了。一袋又一袋的麥子被扛到國王面前來。但是，麥粒數(shù)一格接一格地增長得那樣迅速，很快就可以看出，即便拿來全印度的糧食，國王也兌現(xiàn)不了他對西薩·班·達依爾許下的諾言了，因為這需要有18446744073709551615 顆麥粒呀！

這個數(shù)字不像宇宙間的原子總數(shù)那樣大，不過也已經(jīng)夠可觀了。1 蒲式耳（歐美的容量單位，計量谷物專用）小麥約有500 萬粒，照這個數(shù)，那就得給西薩·班·達依爾拿來4 萬億蒲式耳才行。如此一來，舍罕王發(fā)覺自己欠了“不貪心”的宰相好大一筆債。

數(shù)學(xué)中的倍數(shù)問題，通過這樣一個故事來講，是不是有趣而容易理解了呢？

當(dāng)然了，本書并不只講了數(shù)學(xué)問題。作者伽莫夫?qū)⑷珪譃樗牟糠帧鲎鰯?shù)字游戲，空間、時間與愛因斯坦，微觀世界，宏觀世界，分別是一場美妙的宇宙旅程的其中一段。一開始，作者帶我們來到了數(shù)學(xué)森林，有埃及人、羅馬人和希臘人在那里用各種瑣碎的記號和方法來記錄當(dāng)時最大的數(shù)字，有印度人在“棋盤麥子”和“河內(nèi)塔”的“巨大數(shù)字”面前束手無策等，從而走進“數(shù)論”的神奇世界。接著，來到物理空間，欣賞時間和空間糾纏在一起的“魔法秀”。再接著，來到了“小人國”，看古代煉金術(shù)師和希臘哲學(xué)家爭論“火的秘密”，看近現(xiàn)代科學(xué)家思考和觀察分子、原子等微物質(zhì)；最后，則來到“生命綠洲”，從細胞出發(fā)，探索生命之謎。值得一提的是，該書出版較早，1961 年再版時基因?qū)W才剛剛起步，像DNA 的發(fā)現(xiàn)者之一、諾貝爾獎得主沃森，就在少年時受到了本書的影響。沃森在《基因、女郎、伽莫夫》一書中曾說：“一個大頑童，從原子跳到基因，又跳到空間旅行。他同時涉足這些領(lǐng)域……從不指望每次探索都有結(jié)果，因而總是在過程中尋找樂趣?！?/p>

沒錯，伽莫夫就是一個“大頑童”，他能帶你在科學(xué)王國里探秘尋趣。

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閱讀推薦：《從一到無窮大》，[美]G·伽莫夫著，暴永寧譯，吳伯澤校，科學(xué)出版社2002 年出版。