第一百零七章 少年強則國強

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  第107章 少年強則國強

  彭老師從座位上站起來,走到黑板前面。

  他站在那個複合圖結構的示意圖前面,看了一分鐘,然後拿起粉筆,在陸沉的定理表述旁邊加了一行批註。

  他的字寫得很大,粉筆撞擊黑板的聲音很重。

  「這不是在答題。這是在改寫考綱。」

  他把粉筆扔回粉筆槽里,轉過身看著活動室里的所有人。

  「我教了二十年數學,帶過十幾屆集訓隊。我見過很多聰明的學生,很多能解難題的學生。但這是我第一次見到一個學生,在被一篇文章攻擊的時候,選擇的反擊方式是」」

  他指向黑板上那個構造。

  「創造一個全新的數學問題。」

  那天晚上,陸沉一個人坐在閱覽室里。

  他把索科洛夫的名片從便簽本里抽出來,放在桌上。

  白底黑字,上面印著那個蘇聯科學家的名字和頭銜。

  他想起索科洛夫在莫斯科宿舍里說的那句話如果有一天,你覺得山那邊的風景值得看一看。

  他還沒有去山那邊。

  但他用索科洛夫1980年的那句話,在今天的研討會上築起了一道防線的第一塊磚。

  那塊磚上刻著的不是憤怒,是事實。

  索科洛夫說還需要很多年,十年後一個中國少年把那個很多年填上了。

  這件事本身,就是對那篇文章最徹底的回應。

  他把名片翻過來。

  背面是空白的。

  他從筆筒里抽出一支筆,在名片背面寫了一行小字—1980,1990,10年。

  然後把名片夾回便簽本里。

  走廊里傳來腳步聲。

  不是一個人,是一群人。

  陳志遠推門進來,後面跟著顧小北、王雪松、宋知行、方磊,還有幾個今天沒去研討會的隊員。

  他們搬著椅子,拿著草稿紙和筆,魚貫走進閱覽室,把椅子圍成一圈擺好。

  陳志遠把一疊草稿紙放在陸沉面前。

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  「你下午黑板上那個複合圖結構,我記下來了,但有一個地方沒跟上—一從複合圖生成規則到單形分布的那一步過渡,你跳得有點快。」

  陸沉看著面前那疊草稿紙。

  陳志遠的字跡還是一如既往地用力,每個字都像用刀刻的。

  他把圖結構抄得一絲不苟,陸沉跳過去的那一步他用紅筆圈了出來,旁邊寫著三個字:「沒跟上。」

  陸沉拿起筆,把那個過渡步驟補全了。

  寫完之後他把草稿紙推回去,陳志遠低頭看了一會兒,然後「哦」了一聲,聲音里有一種堵塞被捅開之後的通暢。

  顧小北湊過來。

  「你那個構造里用了矩陣特徵值估計,我想試試能不能把特徵值的界再收緊一點,如果能收緊,下界估計可以往上提一個量級。」

  王雪松從自己的筆記本里抽出一張圖。

  就是他之前畫的合作網絡圖,但更新過了。

  周堯的節點仍然以虛線形式存在,連接著三個實線節點。

  現在那張圖上有四個虛線節點了一除了周堯,還有另外三個已經離開集訓隊的隊員。

  他們的名字被寫在虛線圓圈裡,各自連著一條或兩條邊,通往留下來的人。

  「你今天下午那個複合圖結構,不是憑空冒出來的。」

  王雪松指著圖上的虛線節點,「周堯的圖論構造,何巍的群表示框架,彭老師的拓撲簡圖,還有另外幾個人的東西,全在那個構造里,你把它們融合了。」

  方磊從圈外擠進來,手裡拿著一張新的報紙複印件。

  「劉領隊讓我把這個給你們看。」

  是同一家外刊的後續報導—不是印刷版,是今天下午剛傳真過來的清樣,上面還帶著傳真機的熱敏紙捲曲。

  標題是:「中國集訓隊的回應:一道現場構造的數學問題」。

  文章很短,只有三段。

  第一段簡述了下午研討會的情況。

  第二段引用了彭老師那句「這不是答題,是改寫考綱」,並把陸沉構造的那個複合圖問題用數學語言重新表述了一遍。

  第三段的最後一句話是:「寫這篇報導的記者目前拒絕發表評論。」

  閱覽室里有人輕輕吹了一聲口哨。

  陸沉把清樣放在桌上。

  那份被紅筆圈出標題的報紙複印件還貼在他腦海中的黑板上,但它的重量變輕了。

  不是因為它消失了,是因為有更重的東西壓在了它上面。

  那七座用事實和推導築成的堡壘,那個在黑板上現場生長出來的複合圖結構,還有此刻圍坐在閱覽室里的這群人,每個人手裡都拿著草稿紙和筆。

  方宜民從門口探進頭來,手裡舉著一個搪瓷缸子。「食堂李師傅聽說你們在開夜車,讓送一缸子豆漿過來,還熱著。」

  陳志遠接過缸子,倒進各人的搪瓷杯里。豆漿的熱氣在閱覽室的日光燈下裊裊升起,混著油墨和紙張的氣味。

  陸沉端起杯子喝了一口。

  燙的。

  窗外,四月的BJ夜裡,槐樹的新葉正在黑暗裡悄悄地舒展。

  再過幾個月,這些葉子就會長成一片濃密的綠蔭,把整個操場罩住。

  到那時候,IMO的賽場就在異國的土地上了。

  但今晚,他們在閱覽室里。

  燈亮著,豆漿是熱的,草稿紙上正在長出一座新的數學構造。

  研討會之後的那一周,集訓隊發生了一些微妙的變化。

  首先是傳達室的信件變多了。

  以前每天收到的大多是家信和競賽資料,現在多了一種——從全國各地寄來的讀者來信。

  寫信的人有中學生、有大學數學系的學生、有中學老師、有退休工程師,還有一個自稱前國民黨軍工系統算學教員的八十歲老人,用繁體字工工整整寫了滿滿五頁信紙,說他從報紙上看到中國少年在集訓隊駁斥西人謬論的消息,激動得一夜沒睡,翻出自己民國三十七年手抄的《微積分入門》,問集訓隊要不要,要的話他寄過來。

  方宜民抱著一紙箱信件走進活動室的時候,表情既興奮又頭疼。

  「劉領隊說,信可以看,但不准一一回復。回復不過來的。」

  隊員們圍上來,從紙箱裡抓出信件,一封一封地拆。

  陳志遠拆到一封來自湖北黃岡的信,是一個高二學生寫的,字跡像雞爪扒出來的,但每一筆都用力到紙背凸起——我在《中學生數理化》上看到你們的事。以前我們班有人說搞數學競賽就是死記硬背,我跟他們吵過架。現在不用吵了,我把那份報紙拍在他們桌上就行。

  陳志遠讀完,把信折好放進口袋裡。

  顧小北拆到一封來自黑龍江的信,是一個縣中學的女教師寫的。

  她說她教了十五年數學,每年都有人跟她說女孩子學不好數學,她每年都用成績懟回去,但懟了十五年也累了。

  報紙上那個上海女生的名字讓她覺得——十五年沒有白懟。

  顧小北讀完以後把信貼在胸口按了一會兒,然後繼續拆下一封。

  陸沉收到的信被單獨放在一邊——方宜民專門用一根橡皮筋箍成一捆,因為上面都寫著陸沉收或者轉陸沉同學。

  他拆開最上面那封,是天津一個初三學生寫的,只有一頁紙,內容很短:陸沉你好。

  我今年十五歲,比你大四歲,數學不如你。

  但我想跟你說,你在黑板上構造那個圖的時候,我雖然看不懂,但我爸看懂了。

  我爸是天津紡織廠的工程師,他看了報紙以後,那天晚上吃飯的時候多喝了一杯酒。

  他說他幹了一輩子技術工作,最恨的就是有人說中國人只會仿不會創。

  他說你替他出了一口氣。

  陸沉把那封信放在便簽本旁邊。

  他繼續拆信。

  有一封是西安一個退休教授寫的,信里夾著一張1978年的《數學通報》複印件,上面有一篇關於圖論的小文章,教授用紅筆在文章末尾畫了一個圈,圈裡寫著:我當時就覺得這個方向能走通,但年邁力衰,未竟全功。今見少年繼之,甚慰。

  還有一封是重慶一個初中生寫的,用鉛筆寫在作業本背面,字大大小小歪歪扭扭:陸沉哥哥,我數學考了全班第一,我以後也要進集訓隊。

  信的最後畫了一個笑臉,笑臉旁邊用紅筆畫了一面小旗子,旗子上寫著IMO。

  陸沉把所有信讀完以後,把那一捆信整齊地放回紙箱裡。

  他沒有寫回信——劉領隊說了不准一一回復——但他把天津那個紡織廠工程師的故事記在了便簽本最後一頁。

  那一頁上已經記了好幾條類似的記錄,最短的一條只有一行字:「黃岡高二學生,吵架不用再吵了。」

  這些信不是寫給他一個人的。

  是寫給黑板上那個在四十分鐘內從無到有生長出來的數學構造的,是寫給那句這不是答題、是改寫考綱的,是寫給那天下午活動室里所有在場的人一以及更多不在場的人——的。

  那個複合圖結構本身也許不會立刻變成什麼了不起的學術成果,但它像一顆信號彈,在某個時刻被發射到夜空里,照亮了一大片原本沉默的土地。

  土地上的人們抬起頭,看見光,然後互相確認:原來你也在這裡。

  集訓隊的訓練節奏進入四月以後變得更加緊湊。

  彭老師把每天下午的做題時間延長了半小時,鄭老師開始引入大學數學系高年級才接觸的內容勒貝格測度、巴拿赫空間、微分流形的初步概念。

  他的理由很簡單:「IM0的出題趨勢正在向高等數學靠攏。去年那道用到緊緻性的幾何題,本質上就是一個流形上的不動點問題。你們可以不會證明流形上的斯托克斯定理,但你們必須能認出那道題在問什麼。」

  隊員們的反應分成了兩種。

  一種是硬啃,陳志遠借了一本《微分幾何初步》,每天晚上熄燈以後打著手電筒在被窩裡看,看到第三晚就被方宜民查寢時抓到了,方宜民沒收了手電筒,但沒沒收書。

  另一種是迂迴,顧小北不直接啃流形,她從多變量微積分開始重新打地基,把格林公式、高斯公式、斯托克斯公式串成一條線,然後從這條線往微分形式的方向延伸。

  陸沉兩種都沒選。

  他已經在另一條時間線上走過這些路了。

  微分流形、黎曼幾何、代數拓撲的基礎工具一這些內容在他前世的博士階段是基本功。

  現在他需要做的不是重新學,是把這些內容降維,找到它們和高中數學競賽之間的最短距離,然後用競賽充許的工具重新表達出來。

  他把這個想法跟何巍說了一次。

  何巍聽完以後沉默了很長時間,然後說:「你在做的東西,本質上是在造一座橋。橋的一頭是高等數學,另一頭是競賽。別人是在競賽的岸上拼命跳起來夠高等數學掉下來的果子,你是直接在河上架橋。」

  陸沉想了想。

  「橋架好了,兩邊的人都能走。」

  何巍點了一下頭。

  「等你的橋。」

  那座橋的第一個橋墩,在四月的第二周打下了。

  彭老師在講組合幾何的時候提到了一道經典難題——平面上n個點的凸包剖分問題。

  標準解法是用歐拉公式和對偶圖,步驟固定,但計算量大,n稍大一點草稿紙就不夠用。

  陸沉在課後找到彭老師,說他想試試能不能換一種思路把平面點集提升到三維,構造一個以點集為底面的三維凸包,然後用三維凸包的面數來反推二維剖分的區域數。

  這個想法本質上是用高維的簡單去降維打擊低維的複雜。

  彭老師聽完,從眼鏡上方看了他好一會兒。

  「你把高等幾何的降維應用方向走通了。這個思路如果寫成教案,可以放進省集訓隊的教材里。」

  陸沉等的就是這句話。

  他回到宿舍,把那個三維凸包構造的完整證明寫了出來。

  從點集的提升方式,到三維凸包的構造算法,到面數反推二維剖分的遞推公式,每一步都拆解得清晰明了。

  他故意沒有用任何超出高中競賽大綱的工具:三維凸包用的是最樸素的增量構造法,面數計算用的是平面圖的歐拉公式在高維的簡單類比,沒有涉及同調群或者代數拓撲。

  整篇證明只用到了空間解析幾何和初等圖論,任何一個經過省集訓隊訓練的競賽生都能讀懂。

  寫完之後他把證明複寫了兩份。

  一份交給彭老師,一份寄給了湖北黃岡的那個高二學生,他在便簽本上找到了那個學生的地址。

  他在信里只寫了一句話:「這道題的標準解法計算量很大。這個新解法只用到了空間解析幾何,你看能不能看懂。看懂的話,以後遇到類似的平面剖分問題,可以試試往高維走。」

  他把信封封好,貼上郵票。

  然後在便簽本最後一頁黃岡高二學生那行字旁邊,打了一個勾。

  四月下旬,發生了一件陸沉沒有預料到的事。

  那篇外刊的後續報導被國內一家教育類報紙全文翻譯轉載了。

  轉載的編輯顯然很有經驗,他把外刊原文和集訓隊研討會的回應並排放在同一個版面上—左邊是記憶機器的原文節選,右邊是陸沉黑板上那個複合圖結構的數學表述加上彭老師的批註。

  版面的正上方是一行大字標題:「問題不是能不能解,是能不能出。」

  標題下面有一行小字副標題:「中國數學奧林匹克集訓隊的一次現場回應。」

  這份報紙發行量很大,全國各地中學都有訂閱。

  轉載之後的第三天,集訓隊收到了一份特殊的傳真。

  傳真來自國家教委的一個司,措辭很官方,大意是獲悉集訓隊在對外學術交流中表現突出,特予表揚,但在官方措辭的末尾,有一行手寫的字,筆畫老練,墨跡透過傳真紙的纖維滲出了毛邊——「少年強則國強,望再接再厲。」

  方宜民把傳真貼在活動室的公告欄上,旁邊就是那張為國爭光勇攀高峰的橫幅。

  貼好以後他退後兩步看了看,然後從兜里掏出一顆圖釘,把傳真翹起來的一角重新按下去。

  隊員們圍過來看。

  陳志遠把最後那句話念了一遍,念完之後沒有人說話,但所有人都站得比剛才直了一點。

  那天晚上的自習,活動室里的燈亮到了比平時更晚的時間。

  不是有人要求,是所有人都不約而同地多留了一會兒。

  陳志遠在做吉米多維奇的多重積分,已經做到第二遍刷錯題了。

  顧小北在研究彭老師推薦的《數學傳播》上一篇關於圖論的文章,邊看邊記筆記,筆記本上畫滿了各種圖。

  何巍在走廊里走來走去,手裡捏著一張草稿紙,嘴裡念念有詞。

  他在攻那道用群表示論處理組合問題的大框架,已經攻了快一個月,卡在一個共軛類的分解步驟上反覆過不去。

  陸沉路過他身邊的時候,他忽然停下來,用草稿紙在空中畫了一個圖。

  「如果把共軛類按照中心化子的階數重新分組,不按原來的共軛類分—能不能繞開那個分解步驟?」

  陸沉想了想。

  「可以繞,但繞過去之後,原來的軌道計數公式要重新推。」

  何巍在草稿紙上飛快地寫了幾行,然後抬起頭。

  「推就推。大不了今晚不睡了。」

  他沒有不睡。

  凌晨一點的時候方宜民查寢,把何巍從閱覽室里拎回了宿舍。

  但何巍走的時候手裡攥著那張草稿紙,紙上的推導已經快要收尾了。

  陸沉躺在床上,聽著何巍被方宜民押送回隔壁宿舍的腳步聲。

  方宜民的拖鞋聲和何巍的運動鞋聲交錯在一起,一個沉重一個輕快,像一段奇怪的打擊樂。

  走廊里傳來方宜民壓低聲音的訓話:「何巍你明天還有模擬測評,你再這樣我把你草稿紙全沒收了。」

  何巍的聲音更低,聽不清在說什麼,但語氣明顯不是在認錯。

  陸沉在黑暗裡彎了一下嘴角。

  四月的最後一天,集訓隊迎來第三次綜合測評。

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