今天小編分享的科學經驗：文學作品中也“處處是數學”？揭秘數學家眼裏的文字世界，歡迎閲讀。
克雷西 發自 凹非寺
量子位 | 公眾号 QbitAI
我們的生活中處處都有數學的影子，甚至是文學作品中也不例外……
至于數學具體如何藴于文學之中，有位英國數學家專門寫了本書來介紹。
這本書題為 Once Upon a Prime，篇幅長達 320 多頁，作者是格雷沙姆學院教授、倫敦大學伯克貝克學院名譽教授 Sarah Hart。
酷愛數學的 Sarah 發現，人們對數學和音樂或繪畫作品之間聯系已經比較了解，但對文學中的數學認識還不夠。
于是她決定自己動手寫一本書，告訴人們文學作品當中都藴含着哪些數學規律，她認為，數學開啓了完全不同的文學視角。
讀者看了後覺得愛不釋手，為把這本書讀完放下了手中所有讀物，這本書讓自己見識到了新鮮的觀點。
許多專業的書評人士也對她的作品給予了很高的評價：
那麼，Sarah 教授筆下的數學世界究竟是怎樣的呢？
挖掘文字中的數學結構
Sarah 認為，既然人類是宇宙的一部分，那麼人們的創造性表達形式（包括文學）也會表現出像數學一樣遵循特定的結構或模式。
在 Quantum magazine 的訪談中，Sarah 教授舉了這樣一個例子：
幾千年前，印度的梵文詩歌中，有長音節和短音節，長的是短的兩倍。
如果你想讓使詩的長度為短音節的三倍，那麼可以有短短短、長短或短長這三種組合方式。
如果長度為短音節的四倍則組合方式有五種，五倍則有八種……
這之中的每一項都是前兩項之和，準确地再現了現在所説的斐波那契數列，但這些詩歌的出現比斐波那契早了幾個世紀。
除了斐波那契，Sarah 還介紹了一種更為復雜的設計方式——正交拉丁方。
這個概念可以拆解成兩部分來解釋，拉丁方類似于數獨，但只需要同一行和列中不存在重復數字，而沒有 " 宮格 " 的概念；而正交則是兩個向量在歐幾裏得空間中相交，且夾角為 90 度。
法國作家 Georges Perec 的書 Life: A User ’ s Manual 中就使用了這樣的結構。
這本書以巴黎的一座公寓樓為背景，該公寓樓面積為 10 × 10 平方米，有 100 個房間。
每一章的故事都發生在不同的房間，同時作者列出了各種由 10 個選項組成的屬性，每一章都會使用獨特的組合。
除了出書介紹文學作品中的數學元素，Sarah 之前還發表過一篇論文，用 30 頁的内容詳細分析了赫爾曼的長篇小説《白鲸》中藴含的數學原理。
比如在描寫抹香鲸頭部時運用了幾何對稱性，介紹抹香鲸的視覺處理能力和歐幾裏得幾何問題的聯系等等……
此外，Hart 教授還曾發布過 6 場主題為 " 文學與音樂中的數學 " 的系列公開課
其中有一節課介紹了數學符号的由來，獲得了 10 萬 + 次播放。
總之，在 Sarah 的世界中，放眼望去皆是數學。
從童年開始熱愛數學
她不僅把對數學的熱愛刻進了心裏，也加入到了自己的推特 id 當中。
而她對數學的這般熱愛，可以追溯到童年時期。
Sarah 幼年時和其他的小朋友一樣喜歡童話故事，但在情節之外，她還對另一件事頗感興趣——她發現，故事當中總能看到數字 3 的身影。
從此，她便開始關注着數學在其他領網域當中神秘的表現形式，作為數學老師的母親也一直在給她鼓勵。
而她最喜歡的玩具，是一些非常簡單的木制彩繪瓷磚。Sarah 會把它們做成圖案，然後 " 自豪地看上一整天 "，再去做新的圖案……
Sarah 對數學的痴迷，讓她隔段時間就會有 " 新的發現 "，而每當她向母親興奮地展示自己的成果時，卻總是得知前人早就已經提出了。
但這并沒有讓她灰心，她依然對數學保持着濃厚興趣。直到 16 歲那年，Sarah（當時姓 Perkins）和姐妹（原文只有 sister）一起發表了論文，将歐拉的多面體公式擴展到了四個維度。
此後，Sarah 進入牛津大學攻讀數學，并最終于 2000 年在曼徹斯特大學取得了自己的博士學位。
2020 年，Sarah 迎來了人生的高光時刻，她被聘為倫敦格雷沙姆學院的幾何學教授，成為了史上第一位擔任這一職位的女性。
參考鏈接：
https://www.quantamagazine.org/the-theorist-who-sees-math-in-art-music-and-writing-20240112/
— 完 —
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