文学作品中也“处处是数学”？揭秘数学家眼里的文字世界

克雷西 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI

我们的生活中处处都有数学的影子，甚至是文学作品中也不例外……

至于数学具体如何蕴于文学之中，有位英国数学家专门写了本书来介绍。

这本书题为Once Upon a Prime，篇幅长达320多页，作者是格雷沙姆学院教授、伦敦大学伯克贝克学院名誉教授Sarah Hart。

酷爱数学的Sarah发现，人们对数学和音乐或绘画作品之间联系已经比较了解，但对文学中的数学认识还不够。

于是她决定自己动手写一本书，告诉人们文学作品当中都蕴含着哪些数学规律，她认为，数学开启了完全不同的文学视角。

读者看了后觉得爱不释手，为把这本书读完放下了手中所有读物，这本书让自己见识到了新鲜的观点。

许多专业的书评人士也对她的作品给予了很高的评价：

那么，Sarah教授笔下的数学世界究竟是怎样的呢？

挖掘文字中的数学结构

Sarah认为，既然人类是宇宙的一部分，那么人们的创造性表达形式（包括文学）也会表现出像数学一样遵循特定的结构或模式。

在Quantum magazine的访谈中，Sarah教授举了这样一个例子：

几千年前，印度的梵文诗歌中，有长音节和短音节，长的是短的两倍。
如果你想让使诗的长度为短音节的三倍，那么可以有短短短、长短或短长这三种组合方式。
如果长度为短音节的四倍则组合方式有五种，五倍则有八种……
这之中的每一项都是前两项之和，准确地再现了现在所说的斐波那契数列，但这些诗歌的出现比斐波那契早了几个世纪。

除了斐波那契，Sarah还介绍了一种更为复杂的设计方式——正交拉丁方。

这个概念可以拆解成两部分来解释，拉丁方类似于数独，但只需要同一行和列中不存在重复数字，而没有“宫格”的概念；而正交则是两个向量在欧几里得空间中相交，且夹角为90度。

法国作家Georges Perec的书Life: A User’s Manual中就使用了这样的结构。

这本书以巴黎的一座公寓楼为背景，该公寓楼面积为 10×10 平方米，有 100 个房间。

每一章的故事都发生在不同的房间，同时作者列出了各种由10个选项组成的属性，每一章都会使用独特的组合。

除了出书介绍文学作品中的数学元素，Sarah之前还发表过一篇论文，用30页的内容详细分析了赫尔曼的长篇小说《白鲸》中蕴含的数学原理。

比如在描写抹香鲸头部时运用了几何对称性，介绍抹香鲸的视觉处理能力和欧几里得几何问题的联系等等……

此外，Hart教授还曾发布过6场主题为“文学与音乐中的数学”的系列公开课

其中有一节课介绍了数学符号的由来，获得了10万+次播放。

总之，在Sarah的世界中，放眼望去皆是数学。

从童年开始热爱数学

她不仅把对数学的热爱刻进了心里，也加入到了自己的推特id当中。

而她对数学的这般热爱，可以追溯到童年时期。

Sarah幼年时和其他的小朋友一样喜欢童话故事，但在情节之外，她还对另一件事颇感兴趣——她发现，故事当中总能看到数字3的身影。

从此，她便开始关注着数学在其他领域当中神秘的表现形式，作为数学老师的母亲也一直在给她鼓励。

而她最喜欢的玩具，是一些非常简单的木制彩绘瓷砖。Sarah会把它们做成图案，然后“自豪地看上一整天”，再去做新的图案……

Sarah对数学的痴迷，让她隔段时间就会有“新的发现”，而每当她向母亲兴奋地展示自己的成果时，却总是得知前人早就已经提出了。

但这并没有让她灰心，她依然对数学保持着浓厚兴趣。直到16岁那年，Sarah（当时姓Perkins）和姐妹（原文只有sister）一起发表了论文，将欧拉的多面体公式扩展到了四个维度。

此后，Sarah进入牛津大学攻读数学，并最终于2000年在曼彻斯特大学取得了自己的博士学位。

2020年，Sarah迎来了人生的高光时刻，她被聘为伦敦格雷沙姆学院的几何学教授，成为了史上第一位担任这一职位的女性。

参考链接：
https://www.quantamagazine.org/the-theorist-who-sees-math-in-art-music-and-writing-20240112/

— 完 —

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