本文來自微信公衆號： 量子位（ID：QbitAI） ，作者：凌晨、曉查，原標題：《英國全能數學家John Conway因新冠去世，他曾發明風靡一個時代的電腦遊戲，還能心算萬年曆》題圖來自Wikipedia

當代最有趣的數學家John Horton Conway，因爲新冠肺炎逝世了，享年82歲。

雖然他所在的普林斯頓大學未發出公告，但是他的同事David Spergel在Twitter上證實了這一消息。

有人評價他，世界上可能有比他更厲害的數學家，但是在頂尖的數學家裏，沒有人能比他科普做得更好。

他在數學領域多點開花，是一個在組合博弈論、幾何、數論、羣論、算法甚至量子力學理論等多個方面都做出貢獻的天才數學家。

但是他卻說，自己從沒有工作過一天，而是都在玩。他的傳記名字叫做“Genius At Play”。

他發明的一款 生命遊戲 ，在上世紀70年代佔據了1/4的計算機，成爲那時極客的最愛。

他還算出在24維空間的球密堆積中，每個球體都和196560個球體接觸。

皇家學會前主席，也就是那位聲稱證明黎曼猜想的邁克爾·阿蒂亞爵士（Sir Michael Atiyah）這樣評價他：

康威是世界上最神奇的數學家。

從害羞少年到有魅力講師

康威在初中時，是一個內向害羞的男孩子，被一位老師稱作“瑪麗”。到了高中，他進入利物浦霍爾特男孩中學。學期開始後不久，校長叫每個男孩進入辦公室，問他打算如何生活。

康威說，想在劍橋讀數學。他不是“瑪麗”，而要被稱爲“教授”。

後來，康威真的考入了劍橋大學。博士畢業後，他在劍橋大學得到了一份助理教授的職位。

在數學講臺上，康威的魅力充分展現出來。

他從火車和汽車、貓和狗的角度討論抽象概念。在講對稱性和柏拉圖式固體時，他會帶一個大蘿蔔和一把雕刻刀去課堂，將蔬菜切成薄片，組裝成二十面體，邊走邊喫。

後來，他在普林斯頓大學擔任馮·諾伊曼教授。

他本人就是一個數學頑童。他玩數學的方式就是發明各種各樣的遊戲，或者爲無聊的遊戲重新制定規則。

數學頑童的發明

生命遊戲

康威最知名的莫過於生命遊戲 （Conway’s Game of Life） ，相當於1970年代的“我的世界”和“孢子”。

康威正在玩他自己設計的生命遊戲

這款遊戲的規則如下：

1、每個細胞有兩種狀態，存活或死亡。每個細胞與以自身爲中心的周圍八格細胞產生互動。

2、當前細胞爲存活狀態時，如果它周圍的存活細胞低於2個時 （不包含2個） ，該細胞變成死亡狀態。 （模擬生命數量過少）

3、當前細胞爲存活狀態時，如果它周圍有2個或3個存活細胞時，該細胞保持原樣。

4、當前細胞爲存活狀態時，如果它周圍有超過3個存活細胞時，該細胞變成死亡狀態。 （模擬生命數量過多）

5、當前細胞爲死亡狀態時，當週圍有3個存活細胞時，該細胞變成存活狀態。 （模擬繁殖）

科學家可以用它來模擬生命過程，雖然早在1940年代馮·諾依曼就提出了這一概念，但是直到康威把他設計成遊戲才引起足夠重視。

在這個規則下，可以衍生出穩定狀態：

振盪狀態：

和移動狀態：

生命遊戲背後可能隱藏着自然界的某種特殊規律。

史蒂芬·霍金在他的《大設計》一書中說：

“我們可以想象，像生命遊戲這樣的東西，只有一些基本規律，可能會產生高度複雜的功能，甚至是智能。它可能需要包含數十億個正方形的網格，但這並不奇怪。我們的大腦中有數千億個細胞。”

末日規則

在康威的諸多遊戲裏，末日規則可能是最容易被理解的。

這裏的末日 （Doomsday） 規則可不是計算世界末日，而是如果隨機給你一個日期，你能立刻算出這一天是星期幾嗎？

康威設計了一種新的算法，只需2秒心算，就能得出答案。

爲了鍛鍊自己計算日曆的能力，他還編寫了一段計算機程序，每次登陸的時候都會問他某天是星期幾。

康威將星期日到星期六標記爲1~6，然後通過一系列算法得出所在年份的“記憶日”，再得出每個月的“錨定點”，通過和錨定點的差值即可算出星期幾。

量子力學

遇事不決，量子力學。這是很多人對量子力學的調侃，連愛因斯坦也說，他不相信上帝會擲骰子。

愛因斯坦認爲，量子力學背後還存在着某種“隱藏的變量”，這種所謂的“隱變量”是確定的。事後無數的實驗證明了愛因斯坦是錯的。

而康威用數學的方法證明了所謂自由意志定理，再次論證了“隱變量不存在”。自由意志定理指出，量子力學的測量結果無法通過實驗之前的任何方法來確定。

用康威的話來說：

如果實驗者有自由意志的話，那麼基本粒子也是如此。

當然，康威的成就遠超於此，他在幾何學、拓撲學、數論上都做出了頗多的成就。

網友懷念生前點滴

康威的去世讓很多數學愛好者不敢相信。

一位網友這樣評價他：

有更好的當代數學家，也有一些更好的數學科普家，但是沒有人能將兩者結合得這麼好。在我初中和高中的時候，我有幾次在不同場合遇到他，他對自己的時間總是很慷慨，尤其是和一個還不到合法喝酒年齡但是聰明的對話者的時候。

還有網友回憶起一些和他接觸的細節：

我的朋友在普林斯頓攻讀博士學位，我從他那裏聽說，上課第一天，康威走進去，一番介紹後，用左手拿起一支粉筆，迅速整齊地從黑板左上角開始寫。每個人都認爲“啊，他一定是左撇子”。當他用完一半的黑板時，將粉筆切換到右手，繼續快速而整齊地書寫。

我小時候去數學訓練營。約翰·康威是其中一位講師。他顯然是一個聰明的人，與大多數偉大的數學家一樣，有些古怪。但是他很謙虛，花了幾天的時間與一羣討厭的孩子一起聚會，並教我們有關序數，紐結理論以及我覺得是拉姆齊數的知識。

新冠病毒仍在全球肆虐，又捲走一顆巨星。智慧的大腦，脆弱的肉體。而康威那顆大腦裏誕生的趣味，依舊能被無數人品嚐。

這大概就是生命的一種悲哀與美妙吧。

不知道康威會不會在另一個世界繼續做他的頑童，感嘆一句：科學家有自由意志的話，可能病毒也是如此。

漫畫版的康威  作者：Simon J Fraser

參考鏈接：

https://www.theguardian.com/science/2015/jul/23/john-horton-conway-the-most-charismatic-mathematician-in-the-world

https://www.quantamagazine.org/john-conways-life-in-games-20150828/

本文來自微信公衆號： 量子位（ID：QbitAI） ，作者：凌晨、曉查