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第八章:间接路线

“怎么证明呢?”

虽然孟仞自诩数学水平还行,有把握花上个把月时间把刚刚讲的中心极限定理证明出来,但要让他现场推演,却是高估了他的数学能力。不过他早已预备了另一手:“要做出证明,还需预备一些引理,晚辈今日恐怕无法在现场给出完整的过程。”

馆首打圆场道:“既是研究计划,想必还没有完成,也不强求能在今日得到完整的证明了。不过必须要说明的是,你的数学直觉还是不错的。”其他人也大都赞许地点头。周先生讥讽了一句:“我看倒不如把他转到数学馆去。”但是并没有人理他。

“再说说你的引理。”匡先生说道。

“单纯称其为引理的话,诸位先生恐怕很难看出这条引理能用在证明的什么地方,晚辈也很难讲清楚。这样吧,我们设想一个应用场景:假设这条钟形曲线确实是正确的,那么曲线下面包围的面积代表什么呢?显然是总的概率。如果一群人做智力测验的平均分是一百零五分,平均差是五分,那么重新进行测试,他们的分数掉到一百分以下的概率是多少?”

众人哑然。

“现有的统计方法根本就没有在意这个概率,当然也不知道应该怎么计算这个概率——因此我才会说现在的统计方法有很大的漏洞。这也就是我要提出的研究计划之二:得出计算曲线下面积的通用方法。”

颜笙评论道:“感觉可以用跟‘割圆术’类似的方法。”

孟仞本来也不想直接提牛顿-莱布尼茨公式,因为他忘记了应该怎么证明。见颜笙提到了割圆术,他便顺着说了下去:“颜先生说得不错。我们可以把曲线和坐标轴围成的形状分割成很多个矩形,只要知道每个矩形的高度,就能算出整个形状的面积。但我要强调的是,所谓‘很多个’,指的是无穷多个,无限细分之后,我们才能够算出形状的准确面积,而不是估算。”

颜笙旁边的导师说道:“不管分得多细,总归是有误差的吧。”

孟仞摇头道:“无穷和有穷是截然不同的。无穷是只能趋近而不能达到的,当细分的次数无限趋近无穷时,矩形的宽度将小于所有的正数,面积的误差也将小于所有的正数。为了方便理解,我们可以将‘小于所有的正数’理解为‘零’。”

“宽度为零,那么面积也为零。无限个零相加,自然还是零,怎么得到你想要的面积?”

“所以我才强调说,无穷和有穷是截然不同的。理解为零是为了方便使用,而不是严格的定义。应当先求和,再取趋向于无穷的极限,而不是先取极限再求和。”

学者们已经被弄糊涂了。理解数学语言不是一件简单的事情,更何况孟仞为了表达的简洁省略了很多东西。孟仞自己也不是数学系的学生,对这些定义理解得并不透彻,他感觉要是再被问问题的话,自己就要露怯了,于是赶紧乘胜追击,没给他们接着提问的机会:

“关于这一问题,完整的证明也是不好通过口头表述的。不过,一旦这项引理中的问题得以解决,不仅将对脑理学大有助益,而且将对数学中的几何问题,物理学中的变力做功问题带来极大的帮助。”

众人再度窃窃私语起来。馆首从座位上起身,抬起手示意众人安静,然后说道:“如果大家没有意见的话,我们就开始投票。”

匡先生大概是觉得孟仞两年之内发表两篇论文不成问题了,说道:“我先投个赞成票。”

周先生却咧出一个笑容道:“先不急着投票吧,在脑理学馆让学徒研究数学问题,似乎尚无此先例。再说,这个学徒我是了解的,根本就没有多高的才能,今天说不定只是吹嘘而已。”

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