- 十堂奇妙的數(shù)學(xué)課
- (英)莎拉·哈特
- 14538字
- 2024-05-07 14:22:36
第1課
1、2、3,爬上山:詩歌的模式
數(shù)學(xué)與詩歌之間有著深刻的聯(lián)系,但它們最初都源于一個(gè)頗為簡單的規(guī)則:令人安心的計(jì)數(shù)節(jié)奏感。數(shù)字1、2、3、4、5對(duì)小孩子產(chǎn)生的吸引力,就像我們給他們念一首押韻的歌謠(“上山打老虎”)。當(dāng)走出兒歌的世界時(shí),我們依然可以在更復(fù)雜的詩歌結(jié)構(gòu)中得到滿足:無論是五步抑揚(yáng)格的節(jié)奏還是六節(jié)詩和維拉內(nèi)拉詩的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。隱藏在這些詩歌規(guī)則背后的數(shù)學(xué)原理既深刻又神奇,這一章我們就來探索其中的奧妙。
想想你童年時(shí)期的那些兒歌,我敢保證你肯定記得其中的內(nèi)容。這就是規(guī)律的力量——我們的數(shù)學(xué)大腦鐘愛它。在潛意識(shí)里,我們自然而然地接受了兒歌的節(jié)奏和韻律,這有助于我們記憶,講述偉大英雄故事的傳統(tǒng)詩歌因此得以口口相傳。很多傳統(tǒng)韻文都涉及累加,每節(jié)另起一行,而且每節(jié)的最后一句都回到最初。有一首古老的英語民謠《綠草如茵》(Green Grow the Rushes,O),共有12節(jié),每一節(jié)的最后一句都是略帶傷感的“一就是一,永遠(yuǎn)孤獨(dú)的一”。而通常在逾越節(jié)上表演的希伯來語兒歌《誰人知一》(Echad Mi Yodea)利用節(jié)奏和計(jì)數(shù),把猶太教重要的知識(shí)傳授給孩子們。兒歌的結(jié)尾是“四是女族長,三是男族長,二是圣約之碑,一是我們的上帝,在天堂與人間”。
我們可能在學(xué)校里學(xué)過很多數(shù)學(xué)記憶法,比如怎樣才能記住π的前幾位小數(shù)。“我多么希望能計(jì)算出圓周率”(“How I wish I could calculate pi”),這句話并不表示我希望能計(jì)算出π的值,而是表明了一種記憶方法。每個(gè)單詞所包含的字母數(shù)量就是π的前幾位小數(shù),即3.141 592。如果你還想記住更多的小數(shù)位,更長的一句話是:“在沉甸甸的量子力學(xué)講座之后,我多么需要喝上一杯,把自己徹底灌醉!”(“How I need a drink, alcoholic in nature, after the heavy lectures involving quantum mechanics!”)這句話已經(jīng)存在了至少一個(gè)世紀(jì),據(jù)說是英國物理學(xué)家詹姆斯·金斯的奇思妙想。如今社會(huì)上又出現(xiàn)了一類頗為小眾的愛好——用“圓周率文”寫詩,也就是由π的小數(shù)位來決定詩歌中單詞的長度。[1]最讓我感興趣的一篇圓周率文是邁克爾·基思的《靠近烏鴉》(Near a Raven),模仿埃德加·愛倫·坡的名作《烏鴉》:
Poe, E.
Near a Raven
Midnights so dreary, tired and weary.
Silently pondering volumes extolling all by-now obsolete lore.
During my rather long nap — the weirdest tap!
An ominous vibrating sound disturbing my chamber’s antedoor.
“This,” I whispered quietly, “I ignore.”[2]
你沒有必要把這首詩背誦下來——據(jù)估算,僅僅40個(gè)小數(shù)位的π就足以計(jì)算出整個(gè)已知宇宙的周長,誤差小于一個(gè)氫原子大小。所以,這首詩的第一節(jié)就足夠我們應(yīng)付日常活動(dòng)了。
上面這首詩基于一個(gè)數(shù)學(xué)常數(shù),但它的內(nèi)容與數(shù)學(xué)無關(guān)。然而,還有不止一首廣為人知的詩歌提出了一些具體的數(shù)學(xué)難題。你可能知道:
在去圣艾夫斯的路上,
我遇見一個(gè)男人,他有7個(gè)太太。
每個(gè)太太有7個(gè)布袋,
每個(gè)布袋里有7只貓,
每只貓有7只小貓。
小貓,貓,布袋,太太,
到底有多少人和貓要去圣艾夫斯?
記得小時(shí)候我還曾嘗試把所有的7都乘起來,后來才發(fā)現(xiàn)落入了書中最古老的圈套。
詩歌也能表述更復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,正如我在前言中提到的,這是梵文傳統(tǒng)里標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)表達(dá)方式。12世紀(jì)的印度數(shù)學(xué)家和詩人婆什迦羅把他的全部數(shù)學(xué)研究成果用韻文寫下來。下面這首詩摘自他寫給女兒莉拉沃蒂的一本書:
一群蜜蜂,五分之一飛向加曇婆花,
三分之一飛向Silindhri花,
二者數(shù)目之差的三倍蜜蜂飛向Kutaja花,
還有一只蜜蜂獨(dú)自在空中飛舞,
在茉莉花和露兜花芳香的引誘下不知何去何從。
告訴我蜜蜂的數(shù)量,親愛的女士。
這是多么美好的代數(shù)表達(dá)方式啊!
遺憾的是,現(xiàn)在我們已經(jīng)不再用詩歌來書寫數(shù)學(xué),但數(shù)學(xué)與詩歌之間的美學(xué)聯(lián)系依然存在:二者的終極目標(biāo)都是對(duì)美的追求,一種崇尚表述經(jīng)濟(jì)性的美。詩人和數(shù)學(xué)家都稱贊過彼此的專長。美國詩人埃德娜·圣·文森特·米萊在1922年創(chuàng)作的一首十四行詩中向歐幾里得的幾何學(xué)致敬:“唯歐幾里得見識(shí)過赤體之美。”對(duì)愛爾蘭數(shù)學(xué)家威廉·羅恩·哈密頓來說,數(shù)學(xué)和詩歌都能“把思想從塵世沉悶的騷動(dòng)中解放出來”。據(jù)稱,愛因斯坦說過,數(shù)學(xué)是邏輯思維的詩歌。如果說一個(gè)數(shù)學(xué)證明有任何值得稱道之處,那就在于它與一首詩有很多共同之處。在這兩種情況下,每個(gè)字都不可或缺,沒有閑言贅語,都是以一種自圓其說、簡明扼要、結(jié)構(gòu)合理的方式來表述一個(gè)完整的思想。
我現(xiàn)在要給你看一個(gè)證明,因?yàn)樗鼰o比美妙,是一首純粹的詩歌。這項(xiàng)證明被普遍認(rèn)為來自歐幾里得(盡管我們真的不知道是誰最初想到這個(gè)問題的),其命題是存在無窮多的質(zhì)數(shù)。你或許知道,質(zhì)數(shù)是2、3、5、7等無法被分解為更小整數(shù)的數(shù)字。例如4就不是質(zhì)數(shù),因?yàn)槟憧梢园阉纸獬?×2,6可以被分解成2×3。所有大于1的自然數(shù)要么是質(zhì)數(shù),要么可以被分解(專業(yè)術(shù)語叫作“因式分解”)成質(zhì)數(shù)的乘積,更精彩之處在于,分解的方式是唯一的,前提是你認(rèn)同2×3與3×2基本上是一樣的。順便說一句,你或許覺得數(shù)字1也應(yīng)當(dāng)是質(zhì)數(shù),因?yàn)樗鼰o法被分解。但是我們沒有把它包括進(jìn)來,因?yàn)槿绻?是質(zhì)數(shù),我們就可以說6=1×2×3=1×1×2×3=1×1×1×2×3=…,每個(gè)數(shù)字的分解方式就不唯一了——這可真糟糕!為了避免這種現(xiàn)象,我們把質(zhì)數(shù)定義為除了1和它本身不再有其他因子且大于1的自然數(shù)。
理解質(zhì)數(shù)的概念對(duì)數(shù)學(xué)研究至關(guān)重要,就如同從事科學(xué)研究要理解化學(xué)元素一樣,因?yàn)槊糠N化學(xué)物質(zhì)都是由元素的精確組合組成的(例如,每個(gè)水分子或H2O,都有兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子),每個(gè)整數(shù)也都有特定的質(zhì)數(shù)組合方式。早期數(shù)學(xué)研究最令人興奮的發(fā)現(xiàn)之一就是,不像化學(xué)元素,質(zhì)數(shù)是永遠(yuǎn)存在的。實(shí)際上,這種對(duì)比在當(dāng)時(shí)更明顯,因?yàn)楣畔ED人認(rèn)為世界上只有4種元素:土、氣、火、水,它們組合成世間的一切事物。
以下就是存在無窮多質(zhì)數(shù)的證明過程:
如果質(zhì)數(shù)的個(gè)數(shù)有限,那么我們會(huì)得到一個(gè)有限的列表嗎?
從2開始,然后是3,然后是5。
我們把所有的質(zhì)數(shù)相乘,再加1,得到一個(gè)新的數(shù)字。
這個(gè)數(shù)字是2的倍數(shù)加1,因此不能被2整除;
這個(gè)數(shù)字是3的倍數(shù)加1,因此不能被3整除;
這個(gè)數(shù)字是5的倍數(shù)加1,因此不能被5整除;
列表上所有的數(shù)字都不能被它整除。
這個(gè)數(shù)字要么是一個(gè)質(zhì)數(shù),要么是能被不在列表上的一個(gè)質(zhì)數(shù)整除的數(shù)字。
不管怎樣,這個(gè)列表都是不完整的,而且我們無法寫出完整的列表。
因此,質(zhì)數(shù)不可能是有限的。
證明完畢。
我告訴你,這其實(shí)是一首詩!
詩歌與數(shù)學(xué)之間的共鳴在美國詩人埃茲拉·龐德1910年的作品《羅曼斯精神》中得到了完美的闡釋:“詩歌是被賦予靈感的數(shù)學(xué),它帶給我們的方程不是抽象的圖形、三角形、球體等,而是人類情感的方程。”龐德還做過這樣一個(gè)類比:數(shù)學(xué)和詩歌都可以被多層次解讀。[3]我想說的是,數(shù)學(xué)家對(duì)什么造就了最偉大的數(shù)學(xué)有著非常相似的理解:數(shù)學(xué)概念包含了被多重解讀的可能性,數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)在諸多不同的環(huán)境中,因此它們具有普遍性。關(guān)鍵在于,一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式所具有的那種優(yōu)雅和簡潔,就像一首詩歌,可以包含多個(gè)層次的含義,它的含義越寬廣,被解讀的可能性越多,藝術(shù)性就越強(qiáng)。數(shù)學(xué)就像沃爾特·惠特曼一樣,無論從字面意義上還是從比喻意義上看,都是一個(gè)包羅萬象的存在。我們只是希望它不要自相矛盾!
我們很難給詩歌下一個(gè)準(zhǔn)確的定義。有時(shí)候它必須押韻,幾乎總是有斷行,還要符合節(jié)拍和格律,等等。大體上說,詩歌必須受到某些限制,不管是格律(例如五步抑揚(yáng)格)、押韻,還是每節(jié)中特定的行數(shù)。即使是那些極端的自由詩也可能有斷行、節(jié)和韻律。有人說,理解事物是如何被組合在一起的,會(huì)破壞其神秘感,事情就變得沒意思了。我們不想知道魔術(shù)師是怎么變魔術(shù)的,我們想要相信魔術(shù)的存在。區(qū)別在于,詩歌不僅僅是技巧,透徹地理解一個(gè)事物會(huì)讓你更欣賞它嗎?這就是我對(duì)結(jié)構(gòu)和規(guī)律的基本數(shù)學(xué)概念的看法。
自愿服從某個(gè)特定的約束能激發(fā)創(chuàng)造力,規(guī)矩的存在意味著你必須不拘一格、別出心裁、深思熟慮。“俳句”只有17個(gè)音節(jié),因此每個(gè)音節(jié)都不能被浪費(fèi)。另一個(gè)更接地氣的例子是幽默的“五行打油詩”,從鋪墊到抖包袱僅用短短5行。愛爾蘭詩人保羅·馬爾登對(duì)此有過精彩的評(píng)論,他說詩歌體“是一件緊身衣,就像緊身衣對(duì)胡迪尼[4]來講也是一件緊身衣一樣”。這句話創(chuàng)下了“緊身衣”在一個(gè)句子中使用次數(shù)最多的紀(jì)錄,這種觀點(diǎn)是完全正確的——約束本身就是天才作品的一部分。
詩歌的約束有很多種。在西方傳統(tǒng)中,特定的押韻格式受到人們的青睞。人們還喜歡受制于一系列節(jié)奏和韻律,也就是古典詩歌中的抑揚(yáng)格和揚(yáng)抑格。這兩類約束背后都隱藏著計(jì)數(shù)、規(guī)律和數(shù)學(xué)。但是其他傳統(tǒng)詩歌會(huì)使用不同的規(guī)律和模式,包括更明確地使用數(shù)字。我們就從這里開始討論詩歌約束中的數(shù)學(xué)概念吧。
首先讓我給你講述一個(gè)11世紀(jì)日本宮廷里的故事。作為一名貴族女性和皇后藤原彰子的侍女,紫式部創(chuàng)作了被認(rèn)為是最早期的小說之一的《源氏物語》。這部講述宮廷愛情故事和英雄主義的史詩小說是日本的經(jīng)典之作,在一千多年后的今天依然吸引著眾多讀者。這部小說有一個(gè)極為明顯的特征,那就是人物在對(duì)話時(shí)廣泛使用詩歌的形式,無論是直接引用經(jīng)典的日本詩歌,還是將其稍加修改,抑或只說出某些詩句的前半部分(就像我們經(jīng)常說“小洞不補(bǔ)”,而不是完整地表述“小洞不補(bǔ)大洞吃苦”)。《源氏物語》里的詩歌大都是“短歌”,屬于較為常見的日本古典詩歌體裁“和歌”的一個(gè)類型,有些類似于當(dāng)代的俳句。這類詩歌有5行和31個(gè)音節(jié),俳句的格式是5—7—5,共有17個(gè)音節(jié),而絕大多數(shù)和歌(即短歌)的格式是5—7—5—7—7,共有31個(gè)音節(jié)。(實(shí)際上,“音節(jié)”的表述并不精準(zhǔn),確切地說是“聲音”,二者的區(qū)別有些微妙,但相當(dāng)重要。請(qǐng)日本詩歌專家原諒我在此處不做深入探討。)[5]
在一名數(shù)學(xué)家看來,這類詩歌與質(zhì)數(shù)的關(guān)系再明顯不過了。我們先來看看俳句:3行,長5和7個(gè)音節(jié),一共17個(gè)音節(jié)。3、5、7、17都是質(zhì)數(shù)。再看看短歌,有2行5音節(jié)和3行7音節(jié)——2、3、5、7、31都是質(zhì)數(shù)。這里有什么意味深長的含義嗎?我讀到過有人說,5—7源于早期的“自然”12音節(jié)詩句,一句詩被分成兩個(gè)部分,其間稍加停頓。在我看來,5—7當(dāng)然比枯燥無趣的6—6或不平衡的4—8更令人興奮,也更能彰顯活力,或許這就是它形成的原因。質(zhì)數(shù)不能被進(jìn)一步分解,所以5—7能將一句詩分割成獨(dú)立的、不可再分的表義單位。而4、6、8都存在固有的“斷層線”,從而削弱了詩句的結(jié)構(gòu)。
《源氏物語》面世幾個(gè)世紀(jì)后,一種游戲在16世紀(jì)日本貴族家庭的會(huì)客廳里流行起來,叫作“源氏紋”。女主人從一組不同香味的香中私下挑選出5支,這5支香的香氣可能相同,也可能不同。之后她逐一將其點(diǎn)燃,客人們要根據(jù)氣味猜測哪些香是相同的,哪些是不同的。你可能覺得所有的氣味都不相同,也可能覺得第一支香與第三支香的氣味相同,其余的氣味各不相同。各種可能性用下面的圖形來表示:

最左邊的圖形表示所有氣味都是不同的;它旁邊的圖形表示第一支香與第三支香的氣味相同;第三個(gè)圖形表示第一、第三、第五支香氣味相同,第二、第四支香的氣味相同;最右側(cè)的圖形表示第二、第三、第四支香氣味相同,第一、第五支香的氣味相同。為了讓人們便于描述他們猜測的結(jié)果,每一種可能性都用《源氏物語》中的一章來命名——從“各不相同”、部分相同到“完全相同”,一共存在52種可能性。[6]《源氏物語》后來的一些版本甚至在章節(jié)標(biāo)題旁畫出相應(yīng)的圖案。這些圖案本身也有了自己的生命——它們被用于設(shè)計(jì)和服和徽章。
與此同時(shí),在數(shù)千英里[7]之外的英國都鐸王朝,喬治·普登漢姆在他的書《英國詩歌藝術(shù)》中列舉了以下圖形:

它們看起來就像平躺的源氏紋!尤其是比較下面兩個(gè)圖形:

這究竟是怎么回事?普登漢姆描述的是一個(gè)五行詩節(jié)中可能存在的押韻格式,用圖形來幫助讀者進(jìn)一步理解。(或者正如他所說,“我給你舉了一個(gè)直觀的例子:因?yàn)槟憧梢愿玫乩斫馑薄#?/p>
一首詩或一首詩中的一節(jié)的押韻格式,簡單來說就是該行最后一個(gè)單詞的押韻。我們見到的早期的詩歌都是帶有簡單韻律的歌曲和童謠:
Mary had a little lamb
Its fleece was white as snow
And everywhere that Mary went
The lamb was sure to go.
(詩歌大意:瑪麗有只小羊羔/它的羊毛像雪一樣白/無論瑪麗走到哪里/羊羔都跟在她身后。)
這是一首以abcb為押韻格式的“四行詩”,也就是第二行與第四行押韻,其他行不押韻。相比之下,下面是約翰·多恩的一首四行詩《日出》:
Busy old fool, unruly sun,
Why dost thou thus,
Through windows, and through curtains call on us?
Must to thy motions lovers’ seasons run?
(詩歌大意:忙碌的老傻瓜,任性的太陽,/你為什么這樣,/透過窗戶、透過窗簾呼喚我們?/情人的季節(jié)一定要按你的節(jié)奏運(yùn)行嗎?)
這里的押韻格式是abba。
如果讓一個(gè)孩子給你寫一首詩,很有可能你會(huì)看到一首四行詩。為了測試這個(gè)理論,我剛剛讓我的女兒埃瑪給我寫一首詩《獻(xiàn)給媽咪的書》。3分鐘后,她就交給我一首絕妙的數(shù)學(xué)詩歌:[8]
Endless numbers
You could count them till you die
It can outlive the universe
That is Pi.
(詩歌大意:無窮的數(shù)字/你可以一直數(shù)到死/它比宇宙更持久/那就是π。)
我覺得它的韻律既算是abab,也算是abcb,取決于你是否認(rèn)為numbers(數(shù)字)與universe(宇宙)押韻。
四行詩一共有15種可能的押韻格式。從押韻最多到最少排列,有aaaa(乏味得要死)、aaab、aaba、aabb、abaa、abab、abba、abbb、aabc、abac、abbc、abca、abcb、abcc和abcd(根本不押韻)。普登漢姆說,其中只有3種押韻格式是被允許的,即使對(duì)這些格式他也吝于表達(dá)贊美之情。他說aabb“最粗俗不過”(意思是司空見慣),abab是“尋常之舉,不足為奇”,還說abba“不那么常見,但也足夠令人心神愉悅,可以允許存在”。約翰·多恩一定松了一口氣!
四行詩的討論就到此為止吧。對(duì)于一首五行詩,也就是普登漢姆用圖形表示的內(nèi)容,存在更多的押韻格式。我們很容易就能發(fā)現(xiàn),五行詩的押韻格式與源氏紋中香的組合是完全一樣的,因?yàn)槲覀兌际窃趯ふ乙粋€(gè)集合(5支香或5句詩)中哪些元素是匹配的。然而,普登漢姆遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于日本人,因?yàn)樗暦Q五行詩只有7種可能的押韻格式:“其中一些格式比另一些格式更嚴(yán)格、更難以入耳”,而源氏紋的玩家都知道事實(shí)上有52種可能的組合。
由于源氏紋游戲的出現(xiàn),早在西方數(shù)學(xué)家關(guān)注這類問題之前,日本數(shù)學(xué)家就對(duì)一個(gè)物體集合(香或其他任何東西)能以多少種方式被劃分的問題表現(xiàn)出濃厚的興趣。這種方法現(xiàn)在被稱為集合的“貝爾數(shù)”,該數(shù)字增長的速度非常快。第四貝爾數(shù)是15(也就是四行詩所有可能的押韻格式),第五貝爾數(shù)是52,第六貝爾數(shù)是203,第十貝爾數(shù)就到了115 975。實(shí)際上,我親身體驗(yàn)過第六貝爾數(shù)的悲慘經(jīng)歷,因?yàn)槲也萋实卮饝?yīng)為11歲的女兒米利耶安排一次夏季的過夜派對(duì),6個(gè)十一二歲的小女孩似乎在一夜之間有203種可能性分裂成相互敵對(duì)的小派系。日本數(shù)學(xué)家松永良弼早在18世紀(jì)中期就發(fā)現(xiàn)了一種能計(jì)算任意大小集合貝爾數(shù)的巧妙方法,例如第十一貝爾數(shù)是678 570。我不知道為什么這些數(shù)字要以20世紀(jì)蘇格蘭數(shù)學(xué)家埃里克·坦普爾·貝爾來命名,他只是在1934年寫了一篇有關(guān)這類數(shù)字的論文。他自己在論文中也明確表示,他不是第一個(gè)研究這些數(shù)字的人,這些數(shù)字在歷史上得到了諸多數(shù)學(xué)家的關(guān)注。這算是“斯蒂格勒定律”的另一個(gè)例證,該定律發(fā)現(xiàn),沒有一項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)是以其最初發(fā)現(xiàn)者的名字來命名的(即使是“斯蒂格勒定律”本身也適用于這個(gè)定律)。
韻律是詩歌形式的定義特征之一,它的代表性體裁包括十四行詩、維拉內(nèi)拉詩、亞歷山大詩體等等。以維拉內(nèi)拉詩為例,全詩共有19行,包括5個(gè)aba韻律的三行詩節(jié),和最后一個(gè)abaa韻律的四行詩節(jié)。它還有一些額外的體系:首個(gè)詩節(jié)的第一行和第三行必須與后續(xù)詩節(jié)的最后一行,以及四行詩節(jié)里的最后兩行交替重復(fù)。或許最著名的一首維拉內(nèi)拉詩就是迪倫·托馬斯對(duì)人類精神的偉大贊歌《不要溫和地走進(jìn)那個(gè)良夜》。十四行詩有14行詩句,不同的語言具有不同的傳統(tǒng)韻律,但是莎士比亞和大多數(shù)英語作家都采用3個(gè)abab韻律的四行詩,跟著一個(gè)押韻的對(duì)句。
莎士比亞是一位多產(chǎn)的詩人——1609年出版的《莎士比亞十四行詩》包含154首詩。但是他恐怕無法跟法國作家雷蒙·格諾相提并論,后者的《一百萬億首詩》利用數(shù)學(xué)的隨機(jī)性把100萬億首十四行詩放在一本書里。這怎么可能?請(qǐng)容我解釋一下,所有人都喜歡十四行詩,但是如果我想把100萬億首詩放在這本書里,編輯肯定會(huì)殺了我。于是,為了能繼續(xù)活下去,我決定舉一個(gè)小小的例子來演示一下。為此我突發(fā)奇想,寫了幾首五行打油詩供讀者欣賞。
五行打油詩是一種短小幽默的詩歌,通常由五行aabba押韻格式的詩句組成,在維多利亞時(shí)代的作家愛德華·李爾的推動(dòng)下于19世紀(jì)在英國流行開來。下面這首典型的五行打油詩摘自他1861年的暢銷書《胡謅詩集》:
There was an Old Lady whose folly,
Induced her to sit on a holly;
Whereon by a thorn,
Her dress being torn,
She quickly became melancholy.
(詩歌大意:怪老婆婆做怪事,坐上冬青當(dāng)椅子,荊棘一刺衣服破,憂郁懊惱悔已遲。)
李爾有時(shí)候被稱為“五行打油詩之父”,盡管他從未使用過“l(fā)imerick”(五行打油詩)這種表述方式(這個(gè)詞最早出現(xiàn)在1898年),當(dāng)然,它的發(fā)明人也不是李爾。然而,憑借他那本人見人愛的作品,他讓這種詩歌體廣為流傳,那本書包括212首讓人印象深刻的五行打油詩。目前還不清楚這種詩歌體裁怎么會(huì)沿用愛爾蘭一個(gè)縣的名字。一種說法是,它源于一項(xiàng)廣受歡迎的客廳游戲(當(dāng)然也和李爾無關(guān)),其中有一句話:“你要不要來利默里克(Limerick)?”
借助隨機(jī)原理所產(chǎn)生的驚人力量,我在此正式對(duì)212首五行打油詩表達(dá)我的鄙視,并提供一種無須花費(fèi)太多力氣,也不需要任何藝術(shù)修養(yǎng)就能創(chuàng)作出大量這類詩歌的方法。下面是我自己寫的兩首不太好的五行打油詩(分列左右兩側(cè)),只是為了給你展示我的方法。
有個(gè)女人名叫簡,
出行火車常常選,
每次去國外,
她都受不來,
美妙飛行在藍(lán)天。
這人來自緬因間,
下雨待在家門前,
潮濕多不快,
她是多么崇拜,
西班牙一周的休閑。
從兩首詩的第一句開始,你就可以創(chuàng)作出數(shù)量眾多的五行打油詩,因?yàn)槟憧梢噪S機(jī)從左右兩側(cè)選擇下一句。例如,你可以投擲一枚硬幣來決定每一行詩句的選擇。如果正面朝上,你就選擇左邊;如果背面朝上,你就選擇右邊。更有趣的是,有一個(gè)網(wǎng)站甚至讓你不必刻意去找一枚硬幣。我剛剛嘗試擲出5次硬幣,結(jié)果是正、反、反、正、反,于是我的五行打油詩就是這樣的:
有個(gè)女人名叫簡,
下雨待在家門前,
潮濕多不快,
她都受不來,
西班牙一周的休閑。
既然要讓這首詩無論選擇哪一邊的句子都能“讀得通”,你就必須深入了解詩的整體結(jié)構(gòu)。正如我在前面提到的,五行打油詩的押韻方式是aabba,所以每首詩都需要3個(gè)相同的韻腳,兩首詩就需要6個(gè)相同的韻腳。在上面的例子中,我選擇了“簡”“選”“天”“間”“前”“閑”。如果還想創(chuàng)作第三首打油詩,你或許可以考慮把“偏”“免”“年”“欠”“甜”等字作為韻腳。
在我們這個(gè)由兩首五行打油詩組成的小小集合里,五行中的每一行都有兩個(gè)選擇。第一行有兩種可能,每一種可能的后面都跟著第二行的兩種可能,這意味著對(duì)前兩行我們就有2×2=4種可能。后面是第三行的兩種可能,前三行的可能就是2×2×2=8。因此每增加一行,可能性就增加一倍。那么在這兩個(gè)五行詩句中,我們就有了2×2×2×2×2=32首貨真價(jià)實(shí)的打油詩。但是如果我們?cè)賹懸皇状蛴驮姡恳恍芯陀辛?個(gè)選擇,也就是一共有下面這么多首打油詩:
3×3×3×3×3=243
這是第三首打油詩,供大家欣賞:
巴林女孩笑嫣嫣,
大雪冰雹令她厭,
寒冷多作怪,
旅行樂開懷,
非洲草原惹人羨。
祝賀你,你現(xiàn)在已經(jīng)是一位了不起的詩界精英,你名下的五行打油詩作品數(shù)量比愛德華·李爾整部詩集的數(shù)量還多31首。如果你在這個(gè)集合里再加進(jìn)第四首打油詩,那么全部打油詩的數(shù)量就躍升到4×4×4×4×4,也就是1024首。既然我只貢獻(xiàn)了其中的243首,那么一口氣創(chuàng)作1000多首五行打油詩這項(xiàng)舉世聞名的偉大成就,你應(yīng)當(dāng)占75%以上的功勞。
現(xiàn)在我們來看看雷蒙·格諾究竟是如何創(chuàng)作他的100萬億首詩的。方法其實(shí)如出一轍,只是規(guī)模更大。他的作品都是十四行詩,格諾采用的押韻格式是abab、abab、ccd、eed(翻譯成英語傾向于使用莎士比亞風(fēng)格的abab、cdcd、efef、gg押韻格式)。《一百萬億首詩》里有10首十四行詩,連續(xù)排印在10頁紙上。所有詩的第一行韻腳均相同,所有詩的第二行韻腳也相同,其余行都是如此。實(shí)際上,這10首十四行詩呈現(xiàn)出一首三維詩歌的形態(tài)。也就是說,一共有140行詩句,其中40行(每首詩4行)的韻腳均為a。因此,要想創(chuàng)作出一首十四行詩,對(duì)其中的每一行我只需要在10行備選詩句中任意做出選擇。于是我可以選擇第三首詩的第一行、第一首詩的第二行、第四首詩的第三行,以此類推。如果我根據(jù)π的小數(shù)位來選擇詩句,誰也不能阻止我聲稱自己創(chuàng)作了一首“π詩”(請(qǐng)?jiān)彛?/p>
那么這本小冊(cè)子一共包含了多少首詩?我們可以來算算,第一行有10種可能,每一種可能都跟隨著第二行的10種可能,也就是說,前兩行共有10×10=100種可能。推廣到第14行,全部的可能就是10的14次方,100 000 000 000 000,即100萬億。這算是有史以來篇幅最長的一本書嗎?如果你以不間斷的方式每分鐘閱讀一首詩,需要190 128 527年才能把所有的詩讀完。(雷蒙·格諾也做過類似的推算,但他的答案是190 258 751年,這不禁讓我開始懷疑自己的計(jì)算能力。不過我很快就發(fā)現(xiàn),他忘記了計(jì)算閏年。或許格諾心懷憐憫,慷慨地允許讀者在2月29日休息一天。)哲學(xué)家可能會(huì)問:是格諾自己創(chuàng)作了這些詩句嗎?它們?cè)谑裁匆饬x上存在?我不知道,但格諾隸屬于一個(gè)作家和詩人組織,他們積極主張嘗試所謂的“潛在文學(xué)”。這個(gè)組織的名稱是“烏力波”,稍后我會(huì)進(jìn)一步討論他們的作品和思想。但包含100萬億首詩的書無疑是潛在文學(xué)的絕佳例證。
詩歌中的數(shù)學(xué)理論不僅限于押韻格式,哪里有結(jié)構(gòu),哪里就有數(shù)學(xué),而押韻格式只是規(guī)范詩歌結(jié)構(gòu)的方式之一。如果我們放棄了押韻,那就需要?jiǎng)e的東西來代替它。其中的一種就是可以追溯到中世紀(jì)的六節(jié)詩,我想要專門談?wù)勥@種詩歌,它優(yōu)雅的結(jié)構(gòu)之所以有效,是因?yàn)樗婕皵?shù)字6的有趣數(shù)學(xué)知識(shí)。
一首六節(jié)詩由6節(jié)組成,每節(jié)6行。每一節(jié)每一行的最后一個(gè)單詞以不同(但特定)的順序與后續(xù)詩節(jié)中每一行的最后一個(gè)單詞相同。最后的三行詩作為“特使”,要包含所有6個(gè)結(jié)尾單詞。
如果可能,我打算給你舉一個(gè)完整的例子,這樣你就能了解六節(jié)詩的具體結(jié)構(gòu)。可供選擇的詩歌很多,盡管這種詩歌最早出現(xiàn)在800多年前,但它一直被沿用至今,并且經(jīng)歷過極其輝煌的年代。詹姆斯·布雷斯林(當(dāng)時(shí)是加州大學(xué)伯克利分校的英語課程教授)說,20世紀(jì)50年代是“六節(jié)詩的時(shí)代”。從但丁到吉卜林,從伊麗莎白·畢曉普到埃茲拉·龐德,再到美國當(dāng)代詩人大衛(wèi)·菲利的作品(《街人晚宴上的嘉賓艾倫》)和英國人科娜·麥克菲的作品(2002年那首極度悲傷的《試管嬰兒》),她在個(gè)人網(wǎng)站上自稱“造事者”(thingwright)。我選用的例子是夏洛特·珀金斯·吉爾曼的一首詩,她最廣為人知的作品是1892年的短篇小說《黃色墻紙》。
致冷漠的女人
一首六節(jié)詩
夏洛特·珀金斯·吉爾曼
你把幸福寄托于千萬戶家庭,
或在其中勞累過度,以求無聲的和平;
誰的靈魂全部集中于一小群人的生活
那是你對(duì)那個(gè)小團(tuán)體的愛
誰告訴你不需理解或關(guān)心
關(guān)于這個(gè)罪惡和悲傷的世界?
你可相信這個(gè)悲傷的世界
令你無動(dòng)于衷而只顧自己的小家庭?
你已獲準(zhǔn)回避他人的關(guān)心
為人類進(jìn)步而奮進(jìn),也為人類的和平
我們有足夠的力量拓展我們的愛
直到它覆蓋所有領(lǐng)域的生活?
首要責(zé)任被賦予人類的生活
是為了推動(dòng)進(jìn)步和造福世界
為了正義、智慧、真理和愛;
而你無視它,蜷縮于自己的家庭,
滿足于那毫無根基的和平,
滿足于把其他一切都拋在腦后,毫不關(guān)心。
然而你們畢竟是母親!而母親的關(guān)心
是人類邁出的第一步,向著美好的生活,
所有的國家都享受著無憂無慮的和平
團(tuán)結(jié)起來提高水平,為了全世界
讓幸福進(jìn)入我們的家庭
為世界傳播強(qiáng)烈而豐富的愛。
你滿足于保持這種強(qiáng)大的愛
永遠(yuǎn)將它限制在最初的一步;粗魯?shù)仃P(guān)心
動(dòng)物的幼崽、伴侶和家庭,
與其白白淡出你的生活,
不如讓它的強(qiáng)大力量滋養(yǎng)全世界
直到每個(gè)人類的孩子都能享受和平。
你將無法維持你小小的自我和平,
和你那小小的不成熟的愛,
而被忽視、忍饑挨餓、不受控制的世界
痛苦地爭奪著母愛和關(guān)心
而它狂暴、痛苦、破碎的生活
敲擊著你那自我封閉的家庭。
我們都可以擁有自己的家庭并享受歡樂與和平
當(dāng)女人的生活,融入充滿力量的愛
與男人聯(lián)合起來,共同關(guān)心全世界。
我們來仔細(xì)分析一下六節(jié)詩的結(jié)構(gòu)。從上一節(jié)到下一節(jié),每次都要用同樣的方式來調(diào)換結(jié)尾詞的位置。這是一種有序的無序,具體方式是用最后一個(gè)結(jié)尾詞的倒序與第一個(gè)結(jié)尾詞的正序交錯(cuò),直到我們把它們都用完為止。我們可以在夏洛特·珀金斯·吉爾曼的六節(jié)詩中看到這樣的模式。第一節(jié)的結(jié)尾詞是“家庭/和平/生活/愛/關(guān)心/世界”。從最后一個(gè)結(jié)尾詞開始倒序排列,就是“世界/關(guān)心/愛/生活/和平/家庭”,與原來正序排列的結(jié)尾詞交錯(cuò),就形成了:

也就是“世界/家庭/關(guān)心/和平/愛/生活”。正如你看到的,這恰恰是第二節(jié)的結(jié)尾詞的順序。這種特定的重新排列方式讓詩歌的節(jié)與節(jié)之間呈現(xiàn)出美妙的連續(xù)性,因?yàn)橐还?jié)最后一行的結(jié)尾詞就是下一節(jié)首行的結(jié)尾詞。同樣的變化方式持續(xù)下去,我們對(duì)第二節(jié)重復(fù)這種逆向交錯(cuò)的變化,就得到第三節(jié)結(jié)尾詞的順序。如果這樣做,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)“世界/家庭/關(guān)心/和平/愛/生活”變成了“生活/世界/愛/家庭/和平/關(guān)心”。用同樣的方式我們得到了第四、第五和第六節(jié)結(jié)尾詞的排列順序。這里還有一個(gè)我們不曾察覺的精妙結(jié)構(gòu):我們?nèi)绻堰@種變化模式推進(jìn)到第七節(jié),也就是對(duì)第六節(jié)結(jié)尾詞的順序“和平/愛/世界/關(guān)心/生活/家庭”進(jìn)行逆向交錯(cuò),就會(huì)得到“家庭/和平/生活/愛/關(guān)心/世界”。看起來有點(diǎn)兒眼熟,的確如此,它就是第一節(jié)結(jié)尾詞的排列順序。因此,在我們尚未察覺的時(shí)候,6個(gè)詩節(jié)完成了一次完整的迭代,如果繼續(xù)下去,我們就回到了起點(diǎn)。我認(rèn)為我們的確在潛意識(shí)中體驗(yàn)并欣賞了如此精美的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),盡管我們可能沒有意識(shí)到。這種變化還具有令人愉悅的內(nèi)部對(duì)稱性:每個(gè)結(jié)尾詞在不同的詩節(jié)中出現(xiàn)在不同行的末尾,從第一行到第六行,這真是一個(gè)引人注目的設(shè)計(jì)思路。
通常對(duì)于如此古老的詩歌體裁,我們總是能找到一個(gè)舉世公認(rèn)的發(fā)明人——12世紀(jì)的詩人阿爾諾·達(dá)尼埃爾。當(dāng)時(shí)它被視為一種極其精巧的詩歌形式,只有專業(yè)的吟游詩人才能掌握。我不知道達(dá)尼埃爾是怎么想到這個(gè)主意的——它是一個(gè)非常簡單又方便記憶的排列,你可能會(huì)想,一旦你了解了接下來的過程,假設(shè)每個(gè)詩節(jié)的數(shù)量和行數(shù)都是6,那么在6次變化之后,你自然就會(huì)回到最初的起點(diǎn)。但是,如果我們創(chuàng)造出一種“四節(jié)詩”,還用同樣的方式改變結(jié)尾詞的排列順序,那會(huì)發(fā)生什么?我們先寫出第一個(gè)四行詩節(jié),假設(shè)結(jié)尾詞的順序是“北/東/南/西”。記住前面的規(guī)則,用結(jié)尾詞的逆序與正序交錯(cuò),于是第二節(jié)結(jié)尾詞的順序就是“西/北/南/東”。重復(fù)這個(gè)過程,得到第三節(jié)的結(jié)尾詞“東/西/南/北”,然后是第四節(jié)的結(jié)尾詞“北/東/南/西”。哎呀!我們?cè)诘谒墓?jié)就回到了最初結(jié)尾詞的順序!所以這種方式無法讓我們呈現(xiàn)出4個(gè)結(jié)尾詞順序不同的詩節(jié)。更糟糕的是,你可以看到“南”的腳下生了根,它在每一節(jié)中都是第三行的結(jié)尾詞。
如果嘗試用6以外的數(shù)字來創(chuàng)作符合六節(jié)詩規(guī)則的詩歌,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它有時(shí)有效,有時(shí)無效。在20世紀(jì)60年代,人們開始尋找n是哪些數(shù)值時(shí)可以完美地契合這個(gè)規(guī)則。這種類型的“廣義六節(jié)詩”被烏力波起名為“格尼納”(quenina),用來紀(jì)念雷蒙·格諾。后來人們發(fā)現(xiàn)這是個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題,例如3、5、6、9、11都可以,但4、7、8、10就不行。更令人驚訝的是,人們直到現(xiàn)在還不能確定是否有無窮多的n值能創(chuàng)作出符合格尼納規(guī)則的詩歌,盡管數(shù)學(xué)家讓-紀(jì)堯姆·迪馬在2008年的一篇論文中描述了n必須具備的特征。有那么一類特定的數(shù)字總能符合格尼納規(guī)則,它們都是質(zhì)數(shù),叫作“索菲·熱爾曼質(zhì)數(shù)”。這個(gè)名稱源于一位卓越的數(shù)學(xué)家,她曾在多個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域做出杰出的貢獻(xiàn),但為了進(jìn)入大學(xué)讀書她不得不使用一個(gè)假名,還總要請(qǐng)同學(xué)幫助她整理課堂筆記,就是因?yàn)樗頌榕浴钱吘故?8世紀(jì)的巴黎。所謂的熱爾曼質(zhì)數(shù)就是當(dāng)你把它乘以2再加1時(shí),結(jié)果仍然是一個(gè)質(zhì)數(shù)。例如,3就是一個(gè)熱爾曼質(zhì)數(shù),因?yàn)?×2+1=7仍然是一個(gè)質(zhì)數(shù)。但7就不是熱爾曼質(zhì)數(shù),因?yàn)?×2+1=15不再是一個(gè)質(zhì)數(shù)。我在這里無法列出證明過程,但每一個(gè)熱爾曼質(zhì)數(shù)的確都符合格尼納規(guī)則,我對(duì)這類數(shù)字頗有好感。實(shí)際上,我知道至少有一首“三節(jié)詩”(3個(gè)詩節(jié),每節(jié)3行,最后一行包括了所有3個(gè)結(jié)尾詞)曾被正式發(fā)表,作者是英國詩人柯爾斯滕·歐文。
來自夏威夷的塔露拉跳著草裙舞
柯爾斯滕·歐文
愚蠢的姓名何時(shí)才會(huì)結(jié)束,這些小小的標(biāo)簽
綁在孩子的腳趾上,那都是父母的放任
和暴君般的遠(yuǎn)見惹惱了當(dāng)?shù)氐姆ㄍィ?/p>
今天你們?nèi)诵瓮奥罚x開法庭
各回各家,取下自己財(cái)物上的標(biāo)簽
正如當(dāng)初的放任
什么才是一個(gè)合理的名字,連珠妙語由不得你放任
就是因?yàn)楦瘮〉姆ㄍ?/p>
和廁所里污穢不堪的標(biāo)簽
標(biāo)簽被放任之時(shí),一個(gè)不叫塔露拉的女孩以法庭之令昭示世界。
押韻格式和格尼納規(guī)則都是針對(duì)詩句結(jié)尾的限制條件,我們看到了由此引發(fā)的一些有趣的數(shù)學(xué)現(xiàn)象。但是當(dāng)思考詩句中的某些規(guī)律時(shí),我們發(fā)現(xiàn)了更多值得研究的內(nèi)容。下面我們就來探索一番。
除了押韻格式,許多詩歌的句子通常還包含特定的節(jié)奏,我們叫作“格律”。例如,莎士比亞的戲劇就有很多的“五步抑揚(yáng)格”(iambic pentameter)。這個(gè)詞中的“penta”來自希臘語的“五”,“iamb”是一個(gè)雙音節(jié)詞語,重音在第二個(gè)音節(jié)上。因此,iambic pentameter共有10個(gè)音節(jié),每個(gè)單詞中的第二個(gè)音節(jié)都重讀。我在下面的例子中用下劃線強(qiáng)調(diào)了重讀音節(jié)(摘自《羅密歐與朱麗葉》陽臺(tái)上那一場)。
But soft, what light through yonder window breaks?
It is the East, and Juliet is the sun.
(大意:輕聲!那邊窗子里透出來的是什么光?那就是東方,朱麗葉就是太陽!)
這種“抑揚(yáng)、抑揚(yáng)、抑揚(yáng)、抑揚(yáng)、抑揚(yáng)”的格律可以用形象化的點(diǎn)和線來表示,就像莫爾斯碼。一個(gè)抑揚(yáng)格是“·━”,五步抑揚(yáng)格就是:
·━·━·━·━·━
重讀音節(jié)和非重讀音節(jié)組成的基本模式被稱為“音步”。舉兩個(gè)常見的例子與我們前面討論過的抑揚(yáng)格做一下比較:揚(yáng)抑格(━·),如“Quoth the Raven ‘Nevermore’”(烏鴉答曰,“永不復(fù)焉”);揚(yáng)抑抑格(━··),如羅伯特·勃朗寧在《迷失的領(lǐng)袖》中的第一句“Just for a handful of silver he left us”(只為了一把銀錢他離開了我們),這句話實(shí)際上是3個(gè)揚(yáng)抑抑格加上一個(gè)揚(yáng)抑格。對(duì)于給定數(shù)量的音節(jié),有多少種可能的音步?每個(gè)音節(jié)存在兩種可能——重讀音節(jié)或輕讀音節(jié),于是單音節(jié)所能形成的音步數(shù)量就是2(·或━)。對(duì)于雙音節(jié),我們可以在兩邊各添加一個(gè)·或者一個(gè)━,因此一共有4個(gè)音步。我們還可以繼續(xù)添加·或者━,形成三音節(jié)的8個(gè)音步。音步的數(shù)量呈倍數(shù)增長,因此出現(xiàn)這樣一個(gè)數(shù)字序列1、2、4、8、16等等,即2的冪。
然而,在另一類詩歌中,出現(xiàn)了一些與此截然不同的模式。我第一次讀到這個(gè)現(xiàn)象,是在喬丹·埃倫貝格對(duì)幾何學(xué)的精彩贊歌《圖形》(Shape)一書中。他提到,一位數(shù)學(xué)家朋友曼紐爾·巴爾加瓦給他講述了梵文詩歌中的音步。就像英語詩歌一樣,梵文詩歌的音節(jié)模式也相當(dāng)重要,但是英語強(qiáng)調(diào)重讀音節(jié)的位置,而梵文更加關(guān)注音節(jié)的長度。梵文音節(jié)分為laghu(輕)和guru(重)。重要的一點(diǎn),laghu表示單音節(jié),guru表示雙音節(jié)。這可把問題搞復(fù)雜了,比如想知道四音節(jié)有多少種可能的音步,我們就不能簡單地把三音節(jié)的音步數(shù)量乘以2。那該怎么辦?我們只能從頭開始分析,單音節(jié)只有一種可能:laghu。雙音節(jié)有兩種可能:laghu laghu或guru。對(duì)于三音節(jié),你會(huì)發(fā)現(xiàn)3種可能:laghu laghu laghu、laghu guru或guru laghu。對(duì)于四音節(jié),我們采取聰明一點(diǎn)兒的方法,把它分為兩個(gè)部分,音步的起始要么是laghu,要么是guru。如果從laghu開始,那么我們可以選擇三音節(jié)的任意一個(gè)音步跟在它的后面,形成四音節(jié)。如果從guru開始,我們只能在雙音節(jié)的兩個(gè)音步中挑選一個(gè)跟在它的后面。因此,四音節(jié)的音步共有3+2=5種可能。
laghu laghu laghu laghu
laghu laghu guru
laghu guru laghu
guru laghu laghu
guru guru
更重要的是,你可以無限制地沿用這種方法。五音節(jié)的音步要么是laghu+(一個(gè)四音節(jié)音步),要么是guru+(一個(gè)三音節(jié)音步)。因此,五音節(jié)的音步數(shù)量等于四音節(jié)的音步數(shù)量加上三音節(jié)的音步數(shù)量,也就是5+3=8。我們還可以繼續(xù)這個(gè)過程,每個(gè)數(shù)字都是前兩個(gè)數(shù)字之和。于是我們就得到一個(gè)梵文音步數(shù)列:
1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, …
你以前可能見過這個(gè)數(shù)列。英語國家稱它為“斐波那契數(shù)列”,由比薩的萊昂納多在13世紀(jì)推廣到歐洲,他的昵稱就是“斐波那契”。(有時(shí)候這個(gè)數(shù)列的前兩項(xiàng)是兩個(gè)1,但原理是一樣的。)正如我們所說,從第三項(xiàng)開始,每一項(xiàng)都是前兩項(xiàng)之和。例如13=5+8,21之后的一項(xiàng)就是13+21=34。斐波那契數(shù)列具有很多有趣的特性,其中之一就是相鄰兩項(xiàng)之比,…無限逼近著名的“黃金律”
≈1.618。
斐波那契在1202年的《計(jì)算之書》中介紹了這個(gè)數(shù)列,用的是一個(gè)極其愚蠢的與兔子有關(guān)的例子。最開始的時(shí)候你有一對(duì)新出生的兔子,這對(duì)兔子在一個(gè)月之后交配,又過了一個(gè)月,母兔產(chǎn)下一對(duì)幼崽。我們必須丟棄現(xiàn)實(shí)中的一些限制條件,假設(shè)兔子永遠(yuǎn)不會(huì)死,而且不停地繁殖,也不考慮無關(guān)緊要的近親繁殖問題。那么一年后將有多少對(duì)兔子?我們可以看到,這個(gè)數(shù)列適用于同樣的規(guī)則。在任意一個(gè)月,兔子的數(shù)量是一個(gè)月之前的數(shù)字,加上這個(gè)月新出生的數(shù)字,也就是(從出生到繁殖需要兩個(gè)月)兩個(gè)月之前兔子的數(shù)量。于是數(shù)列中的每一項(xiàng)都是前兩項(xiàng)之和。但是這個(gè)數(shù)列早在斐波那契之前就被印度的詩歌學(xué)者發(fā)現(xiàn)了。格律專家維拉安卡(公元600年到800年之間)、戈帕拉(公元1135年以前)和赫馬錢德拉(約公元1150年)都知道這個(gè)數(shù)列,也了解其生成的方式。還有證據(jù)表明,這個(gè)數(shù)列曾出現(xiàn)在更早期的平伽拉(約公元前300年)的作品中。或許我們?cè)摻o“斐波那契數(shù)字”改個(gè)名字了。
數(shù)學(xué)與詩歌是兩項(xiàng)最古老的創(chuàng)意表達(dá)方式,它們之間的聯(lián)系可以追溯到人類寫作的最初階段。人類歷史上已知的最古老的署名作品來自一位非同凡響的女性,名叫恩西杜安娜,她生活在4 000多年前的美索不達(dá)米亞城邦烏爾。她或許創(chuàng)作了有史以來的第一部詩歌集——包含了42首詩歌的《神廟贊美詩》。但是作為月神南納的最高女祭司,她還需要掌握天文學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)。無論是對(duì)數(shù)字的運(yùn)用,尤其是數(shù)字7,還是對(duì)計(jì)算和幾何學(xué)的涉獵,這些內(nèi)容都體現(xiàn)在她的詩歌中。《神廟贊美詩》的最后一句提到了“具有真正無上智慧的女人”的數(shù)學(xué)工作:
她測量上方的天穹
在地面布下測量線。[9]
詩歌與數(shù)學(xué)之間的愛情,由一見傾心到蓬勃發(fā)展。數(shù)學(xué)一直存在于詩歌的深處,支撐著它的韻律,隱藏在它的結(jié)構(gòu)中。正如19世紀(jì)偉大的數(shù)學(xué)家卡爾·魏爾施特拉斯所說:“一個(gè)沒有幾分詩才的數(shù)學(xué)家永遠(yuǎn)不會(huì)是一個(gè)完美的數(shù)學(xué)家。”至于詩歌,它僅僅是數(shù)學(xué)借用其他方式的某種延續(xù)。
[1] 數(shù)字0用10個(gè)字母的單詞來表示。如果你也想創(chuàng)作一篇圓周率文,這里是π小數(shù)點(diǎn)后的40位:3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 1。
[2] 大意為:午夜如此陰郁、勞累而疲憊。靜靜地沉思,贊頌?zāi)切┰缫堰^時(shí)的愛情書卷。在我漫長的打盹兒中——最奇怪的敲門聲!一種不祥的震動(dòng)聲在我房間的前門響起。“這個(gè),”我輕聲說,“我不理會(huì)。”——譯者注
[3] 龐德說:“所謂‘意象’,就是在剎那間呈現(xiàn)出一種理智和情感的復(fù)合體……正是這種‘復(fù)合體’的瞬間呈現(xiàn)給人一種豁然開朗的感覺,一種脫離了時(shí)間和空間束縛的自由感,一種瞬間成長的感覺,我們能在偉大的藝術(shù)作品中體驗(yàn)到這樣的感覺。”(“A Few Don’ts by an Imagist”,Poetry,Chicago,March 1913.)他解釋說,就像在詩歌中一樣,同一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式通常可以在幾個(gè)不同的層面上被解釋。
[4] 哈里·胡迪尼,匈牙利裔美國魔術(shù)師,以緊縛逃脫類魔術(shù)而聞名。——譯者注
[5] 想了解完整的學(xué)術(shù)探討,可以嘗試閱讀The Poetics of Japanese Verse——Imagery, Structure, Meter by Koji Kawamoto (University of Tokyo Press,2000)。我還推薦Abigail Friedman的The Haiku Apprentice: Memoirs of Writing Poetry in Japan(Stone Bridge Press,2006),作者在書中講述了她在東京擔(dān)任美國外交官期間學(xué)習(xí)寫俳句的經(jīng)歷。至于互聯(lián)網(wǎng)資源,初學(xué)者最好的落腳點(diǎn)是www.graceguts.com,網(wǎng)站創(chuàng)建人是詩歌和俳句專家邁克爾·迪倫·韋爾奇。
[6] 源氏紋的全部52個(gè)圖案,以及《英國詩歌藝術(shù)》(The Arte of English Poesie)中的部分內(nèi)容可參考數(shù)學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家高德納的文章《兩千年組合學(xué)》,這篇文章出現(xiàn)在由羅賓·威爾遜和約翰·J.沃特金斯編輯,由牛津大學(xué)出版社于2013年出版的《組合學(xué):古代與現(xiàn)代》(Combinatorics: Ancient & Modern)一書中。高德納和我一樣,認(rèn)為人類最好的溝通方式就是講故事,無論是在數(shù)學(xué)還是其他領(lǐng)域。這個(gè)想法貫穿了他的計(jì)算機(jī)編程哲學(xué),他曾經(jīng)說,如果我們把程序當(dāng)成文學(xué)作品,成效將得到大幅提高。他還在1974年寫了一部小說《研究之美》,這本書超越了當(dāng)時(shí)的年代,但仍值得一提,因?yàn)樵谖铱磥恚@是唯一一本在一項(xiàng)數(shù)學(xué)研究(即約翰·康威發(fā)現(xiàn)一類新型數(shù)字的過程)被正式發(fā)表之前將其介紹給讀者的小說。
[7]1英里≈1.609千米。——編者注
[8] 這首具有重要意義的詩歌創(chuàng)作于2021年,版權(quán)歸10歲的埃瑪·哈特所有。經(jīng)她慷慨允諾,在此刊出。
[9] 《神廟贊美詩》有若干翻譯版本,但是我最喜歡薩拉·格拉茲的譯本。格拉茲是一名廣受尊崇的數(shù)學(xué)家和詩人,她既出版過抽象代數(shù)學(xué)的教科書,也出版過一本詩集《數(shù)字頌歌》(Ode to Numbers,Antrim House,2017),書名來自智利詩人巴勃羅·聶魯達(dá)的一首詩。
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