数学天才:有如电影般的人生际遇

数字 Image copyright Getty Images

帕吉特(Jason Padgett)在他的生活周遭到处都看得到数学。即使是像刷牙这样普通的事情,也会受到数学的支配——他拧开水龙头,牙刷要在水里浸16下。

他说:“我不知道为什么自己喜欢完全平方数。这不仅是一个完全平方数,它是2的4次方或者4的平方,但我就是喜欢完全平方数……我做所有事情都会不由自主地做到完全平方数。”

由于帕吉特痴迷于数学,能理解复杂的概念,他被称为天才。在他身上,确实有一种罕见的天赋,可以手绘重复的几何图形,即所谓的分形图。

但这位来自阿拉斯加的前床垫推销员并非一直这样擅长数字。17年前,他在华盛顿州的塔科马过着混乱不堪的生活。

他笑着说:“我以前放荡不羁。生活就是围绕着女孩们转,派对、喝酒、宿醉醒来,然后又到外面追女孩,再去酒吧。”

数学跟他八杆子也打不着。

他说:“我过去常说,‘数学无聊死,在现实生活中有什么用呢?’我觉得这话说得很对。我真的是这么想的。”

Image copyright Jason Padgett
Image caption 帕吉特以前对数学根本不关心,只想着找乐子,直到那次攻击改变了他的大脑(Credit: Jason Padgett)

但在2002年9月13日那个星期五的晚上,一切都改变了。

帕吉特和朋友们出去玩的时候,在一家卡拉OK吧外面遭到两名男子的袭击和抢劫。劫匪拿走了已经扯破的皮夹克。

他回忆道:“当第一个人跑到我身后,砸中我后脑勺时,我听到了低沉的声音并感受到了猛烈的撞击。然后眼前闪过一道白光,就像有人用闪光灯拍了一张照片一样。接着,我意识到自己跪倒在地,一切都在旋转,我不知道自己在哪里,也不知道是怎么来到医院的。”

帕吉特跌跌撞撞地来到马路对面的医院,医生说,有脑震荡,并且因肚子受了一击,导致肾脏出血。“他们给我打了一针止痛,然后就把我送回家了。”

回到家后,帕吉特的行为很快就发生了戏剧性的变化。他患有创伤性脑损伤,这可能会导致强迫症。帕吉特越来越害怕外面的世界,除了出去补充粮食,平日不会出门。

他说:“我只记得自己把房间的窗户都用毯子和毛巾钉上……我记得真的是用喷雾泡沫把大门给封上了。”

强迫症让帕吉特对细菌产生了非理性的恐惧,他的女儿也因此事遭受连累——在与之前的伴侣就监护权谈判期间,她会过来跟他住。

他说:“她过来住的时候,我会控制不住地反复洗手、打扫卫生。我让她把鞋子脱了,换上干净的衣服,还要洗手。”

Image copyright Getty Images
Image caption 那次暴力事件发生后,帕吉特变得不爱与外界打交道,并且形成了强迫性行为(Credit: Getty)

但正当帕吉特经历着袭击所带来的负面影响时,不可思议的事情也发生了。他看待事物的方式发生了改变。

他解释说:“所有弯曲的东西边缘都开始像素化。水龙头流出来的水不再是连续流动的,看起来有许多小切线。”

云朵、阳光、树木、水坑也都看起来完全不一样了。在帕吉特看来,这个世界本质上就像一款复古的电动游戏。想到自己对周围环境产生了如此截然不同的看法,帕吉特心里为此矛盾重重。他说:“我很惊讶……也很困惑。它很漂亮,但同时也很可怕。”

由于这些幻象,帕吉特开始思考与数学和物理有关的一些问题。当时他过着隐居般的生活,互联网成了他珍贵的信息来源,他在网上阅读了大量与数学相关的文章。

他偶然发现了一个关于分形的网页,引起了他的共鸣。这是一个难度很高的数学概念,从最基本的意义上讲,可以将它比作雪花。当你放大的时候,会看到它是由更小的雪花连接在一起组成的,再放大,这些雪花又是由更小的雪花组成,依此类推,直至无穷无尽。

帕吉特被这个概念迷住了,直到有一天女儿问电视画面是如何出现的时候,他才知道怎么用语言来描述它。

Image copyright Jason Padgett
Image caption 自从那次遇袭后,帕吉特能手绘重复的几何图形,即所谓的分形图(Credit: Jason Padgett)

他说:“当你看电视屏幕时,看到的是一个圆圈,它真的不是一个圆圈。它是由矩形或者正方形组成的,如果你仔细观察,会发现圆圈的边缘真的是锯齿形。你可以把这些像素切成两半,再切两半,你会越来越接近一个完美的圆,但你可能永远达不到,因为你可以永远把像素切成两半,所以分辨率会越来越好,但你永远无法得到一个完美的圆。”

帕吉特觉得有必要进一步探索这个有趣的概念。于是,他开始画画。不停地画。

他说:“我有圆圈图、分形图,我能画出来的每一个形状的图,上千张都不止。这是就我所看到的东西进行有效沟通的唯一方法。”

帕吉特认为,他的画“掌握了宇宙的钥匙”,而且它们太重要了,得随身携带。

有一天,在一次难得的外出期间,有一男子走近他,这个人注意到帕吉特的那些绘画,并告诉他,这些画看起来很像数学画。

Image copyright Jason Padgett
Image caption 在那次改变他一生的暴力袭击之前,帕吉特是一名床垫推销员(Credit: Jason Padgett)

帕吉特告诉他:“我尝试在普朗克长度(物理学家普朗克提出的一种极小的测量单位)和量子黑洞基础上来描述时空离散结构。”偶遇的男子是一名物理学家,他认出帕吉特画的是高级数学。他敦促帕吉特去上数学课。这让帕吉特进入了一所社区大学,在那里开始学习描述令他痴迷的事物时所需要的语言。

在过了三年半隐士般的生活后,学习改变了帕吉特的一切。他开始为自己的强迫症寻求心理帮助,以至遇到了后来成为他妻子的那个女人。

但为什么帕吉特看事物的方式如此奇怪、如此与众不同?为什么他的世界是由几何形状和图形组成的呢?

富有诗意的是,电视为帕吉特提供了线索。帕吉特在电视上看到一个人,一个具有非凡数字能力的学者,在谈论他眼里的数字是什么样子的。

Image copyright Jason Padgett
Image caption 一个物理学家认出帕吉特正在创作的画作,他敦促帕吉特学习数学,使他走上了新的人生道路(Credit: Jason Padgett)

帕吉特说:“我总是把数学描述成形状,而不是数字,这是我第一次听到除了我以外的人谈论数学的样子。”

他在网上搜寻更多信息,偶然认识了迈阿密大学(University of Miami)的认知神经学家布罗加德(Berit Brogaard)。两人在电话里聊了好几个小时,通过这些交谈,布罗加德推测帕吉特有联觉——感觉混淆了大脑的交叉连接。

据估计,大约4%的人具有联觉。有联觉者可能会在听到音乐的时候看到特定的颜色,或者在感受到某种特定情绪时闻到对应东西的味道。

这种情况是由大脑各部分之间的连接引发,这种连接在一般人身上并不存在。极少数人可能是生来如此,也可能是因为某种创伤、外伤、中风、过敏反应而引发了大脑的改变。

布罗加德认为,帕吉特所受的脑损伤使他形成了一种联觉,在这种联觉中,某些东西触发了数学公式或者几何形状的视觉,也许是在他的脑海里,也许是投射到他面前。布罗加德还假设联觉使帕吉特通过学习成为了一名专家。

布罗加德说:“我们大多数人没有这样的洞察力,因为我们没有能力把数学公式形象化。”

Image copyright Getty Images
Image caption 帕吉特具有了一种联觉能力,让他可以看到数学公式(Credit: Getty)

为了验证这些想法,布罗加德把帕吉特带到赫尔辛基阿尔托大学(Aalto University)的大脑研究部门,在那里帕吉特接受了一系列的脑部扫描。

在做核磁共振扫描时,帕吉特眼前的屏幕上闪现着数百个方程式,其中包括一些假的方程式。然后,研究人员观察他大脑里有哪些部位被激活。

帕吉特说:“扫描发现,我可以进入大脑中人们无法有意识访问到的部分,而且视觉皮层与大脑中负责数学的部分协同工作,这显然是有意义的。”

布罗加德的假设被证明是正确的。帕吉特被正式诊断为:获得性学者综合征和某种形式的联觉。帕吉特终于得到了答案。

自确诊后,帕吉特出版了一本关于自身经历的书,名为《一夕之间变天才》(Struck by Genius)。他在世界各地向人们讲述自己的故事,并向人们传授数学知识。他还希望能帮助其他拥有独特或罕见人生的人将经历拍摄成电影。他甚至出售他画的分形图。

至于那个灾难性的9月夜晚袭击他的两名男子,虽然帕吉特已指认出并提出指控,但他们最终没有被定罪。

Image copyright Jason Padgett
Image caption 帕吉特看世界的独特方式,使他能够解决一些最复杂的数学难题(Credit: Jason Padgett)

然而,数年后,其中一名男子西蒙斯(Brady Simmons)给帕吉特写信道歉,当时帕吉特正在接受自杀未遂后的处方药成瘾治疗。从某种意义上说,在袭击之后的几年里,有两个人的生活发生了改变。

西蒙斯说:“我现在成了一个与以前完全不同的人。当回头看过去那个糟糕透顶的我时,我根本不知道自己怎么会是那样一个人。”

帕吉特也觉得自己和以前不一样了。

帕吉特说:“我现在到处都能发现它(美)。”他痴迷于一些多数人甚至没有注意到的小事,比如雨滴落进水坑。

在帕吉特的眼睛里,水坑变成了复杂的波纹图案,重叠形成了星星或雪花的形状。他想让其他人也看到他所看到的。

他说:“在任何时候,都应该对现实的存在感到惊奇。我正在经历数学上的觉醒,我们周围的一切都是绝对的魔幻,或者你要尽可能地去接近魔幻。”

请访问 BBC Future 阅读 英文原文

相关主题内容

更多有关此项报道的内容