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【女子与数学（6）Constance Reid】

唐宋韵 (2024-09-07 22:53:34) 评论 (10)

女子与数学（6）Constance Reid

《女子与数学》这个系列，我本准备写完上一篇，即介绍完美国历史上影响最大的女数学家、前美国数学学会主席Julia Robinson以后，就结束了。但又考虑了一下，觉得应该加一个人— Constance Reid。康斯坦丝不是数学家，她是个作家。她是茱莉亚的亲姐姐。（她俩的娘家姓是Bowman，结婚以后随了夫姓。）

既然写了茱莉亚，康斯坦丝就值得一写。其实，我是通过康斯坦丝才知道茱莉亚的。

很多年以前，在我来美国后不太久的一天，忘了是什么场合（也许是一个yard sale），我看到了一本薄薄的小书 From Zero to Infinity，它一下子就把我吸引住了。这是一本数学大众读物，它用大量例子显示了数字的美妙。我购买了那本旧书，而且放在我的案头经常翻一翻。（BTW，如果看官想了解一下数字的神奇，或者想让自己的孩子产生一点对数学的兴趣，不妨买一本。阅读它不需要什么数学基础。本书有个副标题：What Makes Numbers Interesting。）

因为前些年搬家，这本书一下子找不到了。我到亚马逊上去看，发现有了新版（第一版是1955年。我买的旧书是1992年第四版，新版是2006年版。）看了一下介绍，发现有不少补充，比如增加了费尔马猜想（方程 xⁿ+yⁿ=zⁿ，当n为>2的自然数时无整数解）1994年被 Andrew Wiles证明等内容。而且增加了两章，一章介绍神奇的欧拉数e（自然对数的底），另一章讲集合论中的ℵ₀，都是有趣的内容。于是我另买了一本来读。

康斯坦丝1918年出生，比茱莉亚年长一岁。她们出生时家境殷实，父亲有自己的小公司。在她们两三岁时母亲不幸去世了，父亲再婚，又有了一个小妹妹，但继母对姐俩很不错。然而，她们刚过10岁，便遇到了晴天霹雳 — 父亲自杀了！1920年代美国股市疯涨，8年里涨了7倍，全社会都亢奋无比。她父亲那样的小业主，做着很快成为百万富翁的梦（那时的一百万大约相当于现在的两千万）。结果，1929年股市崩盘，他几乎失去了所有的财富，不能面对未来了……

姐妹俩从小情同手足，在困难的情况下，继母对她们也很关爱。Constance积极上进，完成了学业。她先在圣迭戈州立大学获学士学位，然后在伯克利获得教育学硕士学位。毕业后她与当时还在读法学的 Neil Reid结婚。他们后来育有一男一女两个孩子，女儿取了她妹妹的同名 Julia。

康斯坦丝在1939-1950年间在一所公立中学当英语老师，然后就辞职做自由职业作家了。她后来回忆说： "I always wanted to be a writer, but it took me a while to find my subject."

她的第一本书 Slacks and Calluses （《工装与老茧》）（下图左上角那一本），以第三人称的方式记述了在第二次世界大战期间，她和另一位年轻女教师，暑假里到加州生产B-29轰炸机的军工厂里当自愿者的经历。这本书（以及后面介绍的所有著作）现在在亚马逊上都有售，读者的评价很高，认为是难得的在特定历史背景下女性到男性世界去工作的第一手见闻，不仅文笔好，而且反映的是深层次（而不是嘴上空喊口号）的对国家的热爱。

然而很快，康斯坦丝就找到了她未来著作的“subject”。1952年底的一天，妹妹茱莉亚打电话向她报喜，说妹夫拉斐尔借助当时UCLA的超级计算机SWAC，发现了两个新的perfect number，这是75年来的第一次，而且一下子就发现了两个。这两个数字非常大，有10进制314和366位长。

所谓perfect number，是一些特殊的自然数：它所有的真因子（即除了自身以外的因数）的和，恰好等于它本身。例如：第一个 perfect number是6，它有因数1、2、3、6，除去它本身6外，其余3个数相加，1+2+3=6。第二个 perfect number是28，它有因数1、2、4、7、14、28，除去它本身28外，其余5个数相加1+2+4+7+14=28，也恰好等于本身。后面的perfect number是496、8128、33550336、8589869056…… 位数是急剧增大的。这种情况下，因数分解的工作量很快也快变成了天文数字，所以当人类在1876年发现第12个长达77位的 perfect number之后，依靠手工就干不下去了。75年后，拉斐尔借助计算机在1951-1952年发现了5个 perfect number。迄今为止，人们也不过发现了51个 perfect number。那年头的计算机是很“笨”的，让它做事必须编程，而且像拉斐尔那样的发现，反映的是数学家卓越的理论构架和算法。他的发现使之在数学史上留名。

拉斐尔和茱莉亚的喜讯让康斯坦丝很高兴。在妹妹解释了一下什么叫 perfect number之后，康斯坦丝又进行了一些查阅，顿时觉得数字、数学简直太神奇了。康斯坦丝从来没有受过高等数学训练，更不懂数论。她有两个年幼的孩子。所以不可能回炉去大学学数学、成为数学家。但从她后来的成就看，她不仅具有对数学的巨大的热情，而且有很好的数学思维能力。于是，在她33岁的时候，她找到了自己写作的方向。

经过一年的学习和研读，康斯坦丝撰写了她的第一篇科普文章 Perfect Numbers，寄给了 Scientific American（《科学美国人》杂志）。文章被登在了1953年3月那一期。我好奇，去查了一下，看到在71年前的美国科普杂志上，除了这篇数学文章，科学家们在这一期中给民众介绍了工业质量控制、恒星演化、微生物固氮、疼痛机理、质谱仪、胚胎学等前沿知识。说实话，内容让我感到相当震惊。71年前的美国科普杂志就有如此高度，这个国家科技怎么可能不领先世界。（反观当时的东方大国，正在进行血腥的土改和镇压反革命运动。）那一期《科学美国人》介绍的很多内容，现在并不过时，还在继续研究和发展之中。我自己的研究组，近年就一直在做与上面一个方向密切相关的工作。

康斯坦丝的文章受到了读者的普遍好评。然而，也有个别读者指出，这样的论题应该由职业数学家去写，由一位“家庭妇女”撰写是不合适的。对此，康斯坦丝的想法是，我不仅要继续写数学，而且要写关于数学的书。她决定第一本书就从数字开始 — From Zero to Infinity。茱莉亚得知她的想法以后告诉她：姐姐你大胆地往前走，妹妹、妹夫是你的坚强后盾。于是，两年后那本书问世了，而且5次再版，深受一代代读者欢迎。我家里就有两本！

从此，康斯坦丝成了一位数学科普作家。她写了一本数学史专著 A Long Way from Euclid（《始于欧几里得的漫长道理》）和三本数学家传记 E. T. Bell，Neyman和 Hilbert。这些书，难度与畅销小说不可同日而语，而且需对数学理论以及数学家的思路有相当的了解。像纽曼（统计假设理论的先驱）和希尔伯特（ “现代数学之父” ）都是数学家里的超级牛人，而康斯坦丝在学校里连高等数学都没有学过，很难想象她怎么敢下手，而且写得那么成功。这绝对不是她妹妹、妹夫当“后盾”就可以做到的。我猜想，康斯坦丝后来的确是努力钻研过数学，在数学的多个分支上都至少有相当程度的了解和理解。以此为基础，加之极好的文笔和非凡的勤奋，她终于完成了这些著作，并得到广泛的赞誉。

1980年代初，当茱莉亚成为名人和美国数学学会第一位女主席之后，有人建议她出传记，她拒绝了。她说我就是数学家，显摆自己是第一个这样那样的女人没有什么意思。1984年她患了白血病，来日无多。康斯坦丝请求与她长谈，纪录她的人生经历和感悟，她答应了。茱莉亚去世以后，康斯坦丝根据她们交流的笔记和她自己的资料，出版了传记 Julia: A life in Mathematics。

康斯坦丝2010年去世，享年92岁。比妹妹茱莉亚多活了25年。生前她因为数学科普著作多次获奖，包括 George Pólya Award、Beckenbach Book Prize 等。她去世以后，著名数学家、Abel Prize 获得者 Peter Lax 对《纽约时报》记者说：“It’s very hard to write about mathematics for the public. She (Constance) could boil it down into something that made sense for the general public, making her books popular beyond mathematicians.”

康斯坦丝不是数学家，但她通过自己不同凡响的数学科普著作，影响了千千万万的读者，使得他们了解和热爱数学这个“上帝用来书写宇宙的文字”（伽利略语）。她的确是一个“beyond mathematicians”的人，与她的妹妹茱莉亚-罗宾逊同样了不起！

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