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入狱十年,他靠自学成了数学家

时间: 2021年03月03日 | 作者: SME | 来源: SME科技故事
他因为吸毒和杀人被判25年监禁,为了打发时间而开始钻研数学。入狱十年后,他开始和真正的数学家共同在期刊上发表论文。


转载自公众号“SME科技故事”


一个吸毒的杀人犯,被捕后会怎样度过自己的余生?


在忏悔中度过几十年的监禁时光,出来后领着救济金过完自己与世界完全脱节的晚年,这已经是我们能想到的最佳结局。只要一步踏错再染上毒品,恐怕等待他的下场就是在监狱中死去或横尸街头。


但对于西雅图重刑监狱中的克里斯托弗·黑文斯(Christopher Havens)来说,他的救赎之路却来源于染上另一种“瘾”——解数学题。


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被捕时的克里斯托弗和他在监狱中解题的手稿


2010 年,克里斯托弗因吸毒、杀人被捕,后被判处 25 年有期徒刑。入狱不久后,他又因为在监狱中拉帮结派打架斗殴而被强制转移到单人小牢房。


这样看起来,他确实是个彻头彻尾的混蛋。


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克里斯托弗(左)与他的同伙。2010 年,他们因毒品纠纷枪杀了一个毒贩。


但在单人间中,每个囚犯都必须自己面对独处时的极度无聊。一般来说他们会在里面尖叫、撞墙、甚至“在通风口上涂抹粪便”,只为了引起外界的注意。


克里斯托弗似乎有点异于常人。尽管他大二时就辍学了,又因为吸毒青年时期的很多记忆都变得模糊,但却没来由地喜欢起玩数独游戏。


更幸运的是,在他开始感到无聊时,每天负责巡视、看管他们这批犯人的那个人给他送来了一包“数学作业”。克里斯托弗至今只知道大家都喊那个人“G 先生”(Mr. G),但很明显,他是一个细致观察并致力于引领囚犯们走出阴影的有心人。


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一个简单的数独游戏(有兴趣可以试试,文末会附答案)


几乎每一天,G 先生都会给他送一包新的数学题,里面基本上都是些关于代数的基本问题。一开始克里斯托弗还觉得有点无从下手,但很快他就发现了自己的天赋:只要他静心思考足够久,所有的题目他都能解答。而在监狱里,他最不缺的就是时间。


接下来几个月里,他不断问 G 先生有没有更高级的数学题。G 先生给他的“作业”渐渐从一整套一整套基本的题,变成一张张写在纸条上的数学难题。直到最后,G 先生对他说:“Mr. Havens,你的能力已经超过我了。祝你好运。”


克里斯托弗认为,这是自己有生以来第一次认识到自己身上的惊人才华。他曾经沉溺在毒瘾之中,最擅长的都是些偷鸡摸狗的勾当。而现在,每一个新解开的方程式都令他感到无比愉悦,成就感满满。


但其实,他可能由于吸毒失去了之前的一些记忆。根据他母亲的描述,克里斯托弗从小学阶段数学就特别优秀,乃至于他的老师经常请求他帮忙教其他学生。


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小时候的克里斯托弗


从“G 先生的作业课堂”毕业后,他开始自学三角函数、微积分、然后是超几何求和之类的高级数学。这一阶段需要的教材他基本都靠电话联系自己的母亲来获取,但又几个月后,他索要的教材已经晦涩难懂到他妈根本不知道去哪找。


于是在 2013 年 1 月,克里斯托弗写了一封信向数学科学出版社(Mathematical Sciences Publishers)“求救”。他说在监狱中自学已经无法突破自身的瓶颈,希望得到指点帮助,并想要订阅该领域前沿的著名期刊《数学年鉴》(Annals of Mathematics)。


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克里斯托弗的手写信


出版社编辑看着他的信觉得有些怀疑,于是将消息告知了自己的朋友 Marta Cerruti。Marta Cerruti 又把消息转达给了自己的父亲——都灵大学的数学教授 Umberto Cerruti。


这位教授对克里斯托弗自学数学的能力也是半信半疑,但出于帮助女儿的心态,就给他回信出了一道关于数论的难题。


一段时间后,Umberto Cerruti 收到了一张 1.2 米长的纸,上面写着一个长到难以置信的公式——正是他出的难题的答案。


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这是今晚我们的“难题”答案


为了验证克里斯托弗的“野路子”解法,这位数学教授需要借助计算机输入公式。换言之,克里斯托弗耗费了颇长的一段时间来解答,主要还是因为他解决任何问题都需要依靠纯手写计算。


接着,都灵大学的 Umberto Cerruti,还有宾夕法尼亚州伊斯顿拉斐特学院的数学教授 Gary Gordon 博士都向他发出帮忙解决古老数学问题的邀请。鸡贼的是,这些老教授们都不提前跟他说这些问题目前还无解。


结果呢,仅靠纸和笔,克里斯托弗就涉及所谓连分数(continued fraction)的数论问题提出了一番自己的独到见解。他的结论虽然严格来说还未彻底解决欧几里得留下来的数学难题,但已“足以开辟数论研究的一个新领域”。


Umberto Cerruti 帮他以学术界的陈述方式理清了证明思路,随后在 2020 年 1 月,他们两个和其他合作者共同在《数论研究》(Research in Number Theory)期刊上发表了该研究论文。


而声名鹊起之后,他还在狱中成为了加州大学洛杉矶分校(UCLA)密码学家阿米特·萨海(Amit Sahai)博士的特殊学生。阿米特说“他是我整个学术生涯中遇到的最勤奋的学生”,他可以一整天致力于解决老师发给他的任何问题。


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在监狱中举办“ Pi Day”庆祝活动的克里斯托弗


最令人感到欣慰的是,一步步踏上正途的克里斯托弗还在监狱中“开班授徒”。他们将每年 3 月 14 日定为爱好数学狱友的庆典日,还会邀请数学教授来参加活动。


对此,克里斯托弗野心十足地说:“大多数囚犯被释放后才能战战兢兢地开始他们备受歧视的求职生涯,而很多人会重回歧途。但我们不是,我将重新定义监狱的生产力。”


论文信息:

Havens, C., Barbero, S., Cerruti, U. et al. Linear fractional transformations and nonlinear leaping convergents of some continued fractions. Res. number theory 6, 11 (2020).

https://doi.org/10.1007/s40993-020-0187-5


原文链接:

https://www.popularmechanics.com/science/math/a34887986/chris-havens-math-inmate/?utm_source=DamnInteresting