前言
一旦你掌握了數字,你實際上就不再是讀數字,就像你讀書不是在讀單詞一樣,你讀的是意義。
——杜波依斯
有一個傳奇故事是關于20世紀的兩位數學魔法師,來自劍橋的頂尖學者英國人哈代和來自印度的青年天才拉馬努金。在哈代的邀請下,拉馬努金前往英國與哈代開始了合作研究。幾年后,拉馬努金病倒了——感染了肺結核——不得不在療養院休養。哈代回憶了在去探訪拉馬努金時兩人不尋常的對話:
我記得他在普特尼養病時,有一次我去看他。我是坐出租車去的,車牌號是1729,我說這個數字似乎相當乏味,希望不是不祥之兆。“不,”他回應道,“這是個很有趣的數,它是可以用兩種方式表示為兩個立方數之和的最小的數。”(Hardy, Ramanujan, p.12)
的確,1729=13+123=93+103。怎么會有人看得出來呢?你必須花很長時間研究數字并建立很多關聯。拉馬努金依靠天賦、旺盛的求知欲和專注成了數字大師。哈代的長期合作者利特伍德在聽到這個出租車牌的故事時評論說:“所有正整數都是拉馬努金的朋友。”
這本書寫的是個位數,從1到9。雖然也很想包括0,但我還是堅持只包括計數數。每個數字都有迷人的性質,關聯到許多不同的數學領域,包括數論、幾何、混沌、數值分析、數學物理,等等。一些主題不需要很多數學背景,例如披薩定理,具有好奇心的12歲小學生都能理解;還有一些主題需要中等程度的數學知識;少部分主題,例如E8,則需要較高深的數學知識,這部分不適合給小孩子讀。基本上每個章節都是獨立的短文。對于擔心看不懂本書的讀者,每一章中靠前的小節通常更簡單,前面幾章整體上也更簡單。一些主題會在我的網上視頻《引爆數學》中進一步探討。每個人肯定都能從書中找到新的知識和啟發,整數1到9以魔術般的方式與數學的多個維度聯系到了一起。我希望你能把這些數當作朋友。
感謝我在格林尼爾的同事Chris French, Joe Mileti, Jen Paulhus以及數學同行Art Benjamin和Mike Mossinghoff提出的寶貴建議。有一群聰明能干的朋友能在有需要的時候及時給出富有啟發的答案真是很棒。特別感謝普林斯頓大學出版社的編輯Vickie Kearn自始至終的支持。最后,感謝我的家人,尤其是我的妻子Marion,在漫長的寫作過程中一直鼓勵我。所有這些幫助讓我能積極面對未來的挑戰。