正文 第四部 堂堂大教授-5

運氣,其實不簡單

在普林斯頓時,有一天我坐在休息室里,聽到一些數學家在談論e的級數。把e展開時,你會得到1+x+(x2/2!)+(x3/3!)十……。式中每一項,來自將前一項乘以x,再除以下一個數字。例如,要得到(x4/4!)的下一項,你可把它乘以x和除以5。這是很簡單的。

很小的時候,我就很喜歡研究級數。我用這個級數方程式計算出e值, 親眼看到每一個新出現的項,如何很快地變得很小。

當時我喃喃自語,用這方程式來計算e的任何次方(或稱「冪次」)是多麼容易的事。

「咦,是嗎?」他們說:「那麼,e的3.3次方等於多少?」有個小鬼說——我想那是塔奇說的。

我說,「那很容易。答案是27.11。」

塔奇明白我不大可能單靠心算得到這答案的:「嘿!

你是怎麼算的?」

另一個傢伙說:「你們都曉得費曼,他只不過在唬人罷了,這答案一定不對。」

他們跑去找e 值表,趁此空檔我又多算了幾個小數位:

「27.1126,」我說。

他們在表中找到結果了:「他居然答對了!你是怎麼算出來的?」

「我把級數一項一項計算,然後再加起來。」

「沒有人能算得那樣快的。你一定是剛巧知道那個答案。e的3次方又等於多少?」

「嘿,」我說:「這是辛苦工呢!一天只能算一題!」

「哈!證明他是騙人的!」他們樂不可支。

「好吧,」我說,「答案是20.085。」

他們連忙查表,我同時又多加了幾個小數位。他們全部緊張起來了,因為我又答對了一題!

於是,眼前這些數學界的精英分子,全都想不通我是如何計算出e的某次方! 有人說:「他不可能真的代入數字,一項一項地加起來的——這太困難了。其中一定有什麼訣竅。你不可能隨便就算出像e的1.4次方之類的數值。」

我說:「這確是很困難,但好吧,看在你的份上,答案是4.05。」

當他們在查e值表時,我又多給他們幾個小數位,說:

「這是今天的最後一題啦!」便走出去了。

遇到箇中高手

事情的真相是這樣的:我碰巧知道三個數字的值——以e為底的10的對數Loge10(用以將數字從10為底換到以e為底),這等於2.3026;又從輻射研究(放射性物質的半衰期等),我知道以e為底的2的對數(Loge2)等於0.69315。

因此,我也知道e的0.7次方差不多等於2。當然,我也知道e的一次方的值,那就是2.71828。

他們要考我的第一個數字是e的3.3次方,那等於e的2.3次方——即等於10——乘以e,即27.18。而當他們忙著找出我所用方法的同時,我在修正我的答案,計算出額外的0.0026,因為我原來的計算是用了較高的值,即2.3026。

我明白這種事情可一不可再,因為剛剛不過全憑運氣而已。但這時他又說e的3次方,那就是e的2.3次方乘以e的0.7次方,我知道那等於20再多一點點。而當他們在忙著擔心我到底是怎樣計算時,我又替那0.693作修正。

做了這兩題後,我確實覺得沒法再多算一題了,因為第2題也全靠運氣才算出來的,但他們再提出來的數是e的1.4次方,即e的0.7次方自乘一次,那就是4再多一點點而已!

他們一直搞不懂我是怎樣算出來的。

到了羅沙拉摩斯,我發現貝特才是這類計算的箇中高手。例如,有一次我們正把數字代入方程式里,需要計算48的平方。正當我伸手要搖瑪燦特計算機時,他說:「那是2300。」我開始操作計算機,他說:「如果你必須要很精確,答案是2304。」

計算機也是2304,「嘩!真厲害!」我說。

「你不知道怎樣計算接近50的數字的平方嗎?」他說:

「你先算50的平方,即2500,再減去你要計算的數及50之間的數差(在這例子中是2)乘以一百,於是得到2300。如果你要更精確,取數差的平方再加上去,那就是2304了。」

幾分鐘之後,我們要取2.5的立方根。那時候,用計算機算任何數字的立方根之前,我們先要從一個表裡找出第一個近似值。我打開抽屜去拿表——這次時間較多——他說:「大約1.35。」

我在計算機上試算,錯不了!「你是怎樣把它算出來的?」我問:「你是否有什麼取立方根的秘訣?」

「噢,」他說:「2.5的對數是……。對數的三分之一是1.3的對數,即……,以及1.4的對數,即多少多少之間,我就用內插法把它求出來。」

於是我發現:第一,他能背對數表;第二,如果我像他那樣用內插法的話,所花的時間絕對要比伸手拿表和按計算機的時間長得多。我佩服得五體投地。

從此以後,我也試著這樣做。我背熟了幾個數字的對數值,也開始注意很多事情。比方有人說,「28的平方是多少?」那麼注意2的平方根是1.4,而28是1.4的20倍,因此28的平方一定接近400的兩倍,即800上下。

如果有人要知道1.73除1是多少,你可以立刻告訴他答案是0.577,因為1.73差不多等於3的平方根,故此1/1.73就差不多等於3的平方根再除以3,而如果要計算1/1.75呢,它剛好是4/7,你知道1/7那有名的循環小數,於是得到0.571428……跟貝特一起應用各種訣竅做快速心算,真是好玩極了。

通常我想到的,他都想到,我很少能算得比他快。而如果我算出一題的話,他就開懷大笑起來。無論什麼題目,他總是能算出來,誤差差不多都在1%以內。對他而言,這簡直是輕而易舉——任何數字總是接近一些他早已熟悉的數字。

口出狂言

有一天我心情特別好,那時剛巧是午飯時間,我也不曉得是怎麼搞的,心血來潮地宣布:「任何人如果能在10秒鐘內把他的題目說完,我就能在60秒之內說出答案,誤差不超過10%!」

大家便開始把他們認為很困難的問題丟給我,例如計算1/(1+x4)的積分等。但是事實上,在他們給我的x 範圍內,答案的變化並不太大。他們提出最困難的一題,是找出(1+x)20中x10的二項式係數,我剛好在時間快到時答出。

他們全都在問我問題,我得意極了,這時奧倫剛巧從餐廳外的走廊經過。其實,來羅沙拉摩斯之前,我們早在普林斯頓共事過,他總是比我聰明。例如,有一天,我心不在焉地在玩一把測量用的鋼捲尺——當你按上面的一個鈕時,它會自動卷回來的那種;但捲尺的尾巴也往往會往上反彈,打到我的手。「哇!」我叫起來,「我真呆,這東西每次都打著我,我卻還在玩這東西。」

他說:「你的握法不對,」把捲尺拿過去,尺拉出來,按鈕,卷回來,他不痛。

「哇!你怎麼弄的?」我大叫。

「自己想想吧!」

接下來的兩星期,我無論走到哪裡,都在按這捲尺,手背都被打得皮破血流了。終於我受不了。「奧倫!我投降了!你究竟用什麼鬼方法來握,都不會痛?」

「誰說不痛?我也痛啊!」

我覺得自己真的有夠笨,竟讓他騙我拿著尺打自己打了兩個札拜!

而現在奧倫剛巧經過餐廳,這些人都興奮極了,「嘿,奧倫!」他們喊:「費曼真行啊!我們10秒鐘內說得完的題目他就能在1分鐘內給出答案,誤差10%。你也來出個題目吧!」

他差不多腳步也沒停下來,說:「10的一百次方的正切函數值。」

我被難倒了:我得用π去除一個有一百位的數字。我沒辦法了!

接受挑戰

有一次我誇口:「其他人必須用圍道積分法來計算的積分,我保證能用不同方法找出答案。」

於是奧倫便提出一個精彩絕倫、該死的積分給我。他從一個他知道答案的複變函數開始,把實部拿掉,只留下虛部,結果成為一道非用圍道積分法不可的題目!他總是讓我泄氣得很,是個很聰明的人。

剛到巴西時,有一次我在某家餐廳里吃午餐。我不知道那時是幾點鐘了,但那裡只有我一個顧客——我老是在奇怪的時間跑去餐廳。我吃的是我很喜愛的牛排配飯,4個服務生在旁邊閑站。

一個日本人走進來。以前我就見過他在附近流浪,以賣算盤為生。他跟服務生談話,並提出挑戰:他的加法可以比任何人都快。

服務生怕丟面子,因此他們說:「是嗎?你為什麼不去跟那邊那位先生挑戰?」

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