光明殿內(nèi)燭光搖曳,方夢華坐在案前,手中擺弄著一根細(xì)長的狼毫筆,目光卻落在眼前的男子身上。
王士元(趙楷),這個曾經(jīng)逃出宮參加科舉考上狀元的徽宗朝三皇子,當(dāng)過一年的虛位皇帝(等同杭州知府),又主動退位改名換姓,以「杭州士子王士元」的身份在潤州最高法院(籌)任職,如今竟然能在短短一個月內(nèi),靠自學(xué)掌握她帶給方敏的數(shù)學(xué)課程,甚至還能另辟蹊徑,提出新的思考。
這份天資,讓方夢華都不得不感到驚訝。
但此刻,她并不打算糾結(jié)于他與方敏的關(guān)系,而是更感興趣于他的數(shù)學(xué)見解。
「你特地來見本座,究竟是想探討什么?」她收起玩笑之心,語氣中帶著一絲認(rèn)真與期待。
王士元微微一笑,略作思索后,開口道:「小生初讀常先生所編之《數(shù)學(xué)進(jìn)階》,對其中『實(shí)數(shù)』的概念尤感興趣。書中提到,實(shí)數(shù)可涵蓋整數(shù)、有理數(shù)與無理數(shù),使數(shù)軸得以連續(xù),然而,小生思索許久,發(fā)覺似乎仍有缺漏——比如,當(dāng)開平方根時,對負(fù)數(shù)便無法處理?!?/p>
「哦?」方夢華眼神微亮,饒有興致地看著他,「你是說,實(shí)數(shù)無法表達(dá)負(fù)數(shù)的平方根?」
「正是?!雇跏吭⑽㈩h首,「這讓小生生疑,是否有某種新的數(shù),可以補(bǔ)足這個缺口?」
方夢華不由得露出一絲笑意,心中暗道,這家伙果然是個奇才。
她記得,在她原本的時代,這類問題曾困擾了無數(shù)學(xué)者,直至十六世紀(jì)才有人正式提出「虛數(shù)」的概念,而到了十九世紀(jì),高斯、柯西等數(shù)學(xué)家才將其系統(tǒng)化,建立復(fù)數(shù)理論。可眼前這個男人,僅僅靠著自己摸索,就已經(jīng)發(fā)覺了數(shù)學(xué)體系中的缺陷,甚至隱隱觸及到未來的數(shù)學(xué)革命。
「你能想到這一步,已經(jīng)很難得了?!狗綁羧A微微頷首,提筆在紙上寫下:「丨2=-1」。
「這便是『虛數(shù)』的基本單位?!顾忉尩?,「它本身并不存在于實(shí)數(shù)范疇,但卻能與實(shí)數(shù)結(jié)合,形成更完整的數(shù)系,也就是所謂的『復(fù)數(shù)』?!?/p>
王士元目光一震,緊緊盯著紙上的「丨」,彷佛見到了某種嶄新的天地。
「虛數(shù)……」他喃喃道,沉思片刻后,忽然抬起頭,若有所思地問:「如此說來,這就好比在一條直線上增加了一個新的維度,讓原本的數(shù)軸擴(kuò)展成了一個更廣闊的平面?」
方夢華頓時一愣,隨即眼神更加炙熱起來——這家伙竟然能在短短的對話中,自己悟出復(fù)平面的概念?!
「沒錯!」她難得帶著一絲興奮,提筆在紙上畫了一個坐標(biāo)系,標(biāo)出橫軸與縱軸,「實(shí)數(shù)在這條軸上,虛數(shù)則在這條軸上——這便是『復(fù)平面』,而所有的數(shù),都能在這個平面中表示?!?/p>
王士元凝視著那幅圖,眼神漸漸變得深邃,良久,他長長吐出一口氣,輕聲道:「妙哉……」
他頓了頓,忽然問道:「如此一來,這是否意味著,許多無法在實(shí)數(shù)中解出的方程,也能在這個新數(shù)系中找到解?」
「正是如此?!狗綁羧A微微一笑,「這也是為什么,數(shù)學(xué)從來不僅僅是算術(shù),而是一門探索未知的學(xué)問?!?/p>
方夢華單手撐著腮,靜靜地看著王士元提筆演算,眼中滿是贊賞之色。
這個人,當(dāng)真是個天才。
「所以……」王士元停下筆,抬起頭,眼中閃爍著思索的光芒,「無論如何,我們都無法對零做除法,因?yàn)槟菚?dǎo)致無窮大,而當(dāng)分母趨近于零時,函數(shù)的變化又并非單一的,還會受不同條件影響?」
「沒錯?!狗綁羧A微微一笑,輕輕敲了敲案幾,「這便是極限的概念。所謂『無窮大』并非一個確切的數(shù),而是一種趨勢。我們不直接計(jì)算無窮大,而是關(guān)注當(dāng)變數(shù)趨于某個值時,它的行為如何?!?/p>
王士元微微點(diǎn)頭,陷入沉思,隨即忽然抬頭:「如此說來,若我們能掌控這些變化的趨勢,是否能用一種方法來度量它的變化速率?」
「很好!」方夢華笑了,「這正是導(dǎo)數(shù)的概念,亦可稱為微分。導(dǎo)數(shù)可以用來描述函數(shù)在某個點(diǎn)上的變化速度——比如,你剛才提到的正切函數(shù),它在直角處趨于無窮大,而導(dǎo)數(shù)可以幫助我們精確地刻畫這種趨勢?!?/p>
她提筆寫下一個微分公式,并畫了一條函數(shù)曲線,標(biāo)出某個點(diǎn)上的切線:「你可以將它理解為曲線在某點(diǎn)的瞬時變化速率,就像——」
「就像水流沿著山勢變化一般?」王士元忽然接話,「如果山坡陡峭,水速便快;若是平緩,則流速慢?」
方夢華一怔,隨即贊許地點(diǎn)點(diǎn)頭:「正是如此?!?/p>
王士元低頭沉思,手指無意識地輕敲案幾,忽然笑道:「這倒讓小生想到,若能用這種方法計(jì)算變化,那么許多問題或許都能有更好的解法——比如兵法中,地形對軍隊(duì)行動的影響,是否能用數(shù)學(xué)來衡量?」
方夢華心中微微一震,這家伙,竟然已經(jīng)開始嘗試把數(shù)學(xué)應(yīng)用到戰(zhàn)略之上了?
她沉吟片刻,道:「這正是數(shù)學(xué)的魅力所在。當(dāng)你掌握了變化的規(guī)律,就能預(yù)測未來的趨勢,無論是兵法、工藝、還是治國理政,皆可受益。」
王士元點(diǎn)頭,眼神中閃爍著光芒,似乎意識到了某種更深層次的可能性。他再次提筆,計(jì)算了一會兒后,抬頭道:「圣姑提及的『導(dǎo)數(shù)』與『極限』,小生大致理解了……但若是連續(xù)變化呢?比如水流速度不僅受地形影響,還會受風(fēng)勢、河道曲折程度等影響,這是否也有辦法描述?」
「當(dāng)然有?!狗綁羧A微微一笑,寫下「高階無窮小」五個字,「這便是微積分的進(jìn)一步應(yīng)用——我們不僅能計(jì)算瞬時變化,還能積累這些變化,從而得到整體的結(jié)果?!?/p>
王士元看著那幾個字,目光深邃,過了良久,他忽然輕輕一嘆:「若是天下之勢,也能用這樣的方法來計(jì)算變化,就好了?!?/p>
方夢華聽出他話中的深意,微微一笑:「天下的變化,未必能用數(shù)學(xué)來精確計(jì)算,但若能掌握趨勢,便能在亂世中立于不敗之地?!?/p>
王士元看著她,似有所思地點(diǎn)了點(diǎn)頭。
方夢華見狀,心中已經(jīng)下定了決定。這樣一個絕頂聰明的人,若只是留在潤州起草憲誥,實(shí)在是暴殄天物。他應(yīng)當(dāng)成為「明華大學(xué)」的開山榮譽(yù)教授,乃至帶領(lǐng)一支團(tuán)隊(duì),幫助自己解決許多技術(shù)難題。
她輕輕放下筆,語氣溫和而堅(jiān)定:「士元,這幾日你就留在廬山吧。我這里,過幾天還有一位來自荊湖的客人,或許會與你有許多共同話題。」
王士元挑眉:「高人?」
「是個精通算學(xué)的奇才,名喚常況,人稱『鬼算計(jì)』。他也是《數(shù)學(xué)進(jìn)階》的主要編撰者之一?!狗綁羧A微笑道,「我想,他會很樂意與你探討更多數(shù)學(xué)的奧秘?!?/p>
王士元眼中閃過一絲興奮之色,拱手道:「那小生,便恭敬不如從命了。」
王士元沉思片刻,忽然嘴角微微勾起:「圣姑如此博學(xué),小生受教了。但若數(shù)學(xué)可以這般突破舊有的框架,那么天下之事,是否也能如數(shù)學(xué)一般,找到更高維度的解法?」
方夢華微微一愣,繼而輕笑:「你想說什么?」
「比如,天下的秩序,如今分裂割據(jù),宋廷守著江陵,明國崛起于江東,金人在北方虎視眈眈……若我們把它比作數(shù)學(xué)問題,是否也有一個更高維度的解法,可以超越目前這種對立的格局?」
方夢華靜靜地看著他,片刻后,輕輕一笑:「王士元,你這是在問本座,天下該如何平定?」
王士元含笑不語,微微拱手:「小生不敢妄議天下,只是覺得,數(shù)學(xué)既然可以拓展出復(fù)數(shù)與更高維度,再以導(dǎo)數(shù)降維,那么天下之道,是否也能跳出當(dāng)前的困局,尋求另一種可能?」
方夢華凝視著他,忽然有些明白了——這家伙,已經(jīng)不只是個數(shù)學(xué)奇才,他的心思,恐怕早已不僅僅局限于學(xué)問之上了。
她忽然有些期待,這場關(guān)于數(shù)學(xué)與天下的對話,究竟會將他帶向何方。