院子裡升起了一團篝火。那修女捧著一本書,坐在門外的一塊石頭上,給圍繞著她的孩子們講故事。
艾拉在二樓默默地注視著他們,直到修女覺得天色太晚了讓孩子們回房間休息,這期間孩子們的每一個動作,都透著對那位修女的喜愛。
如果這裡不是亞伯拉罕正教會的教堂,而是七丘帝國的神廟, 那些祭司們會收留趕路的人麼?會收養被遺棄的兒童麼?會讓這些孩子們如此喜愛麼?
——這種東西,應該還是看個人的吧?
艾拉甩了甩頭,把剛剛出現在腦中的那種荒謬想法給甩了出去,然後掏出一疊紙來擺在桌子上。那上麵是一些還沒解決的幾何問題。
其中一個是一條拋物線,一條線斜著切過它,與拋物線一同圍成了一個弓形。戈特弗裡德給艾拉的任務是計算這個弓形的麵積。
艾拉想了想, 以弓形的直邊為底邊,又在拋物線上選了一個點,一同連成了一個大三角形。然後以大三角形的另外兩條邊為底邊, 各自又選了拋物線上的一個點連成了兩個小三角形。
艾拉凝視著這三個三角形。按戈特弗裡德計算圓麵積的方法,這些三角形如果不斷繪製下去,它們的麵積之和會越來越接近這個弓形的麵積吧。
但是,這樣繪製的三角形根據選點的不同,會有各種各樣的大小,且無規律。如果要計算麵積和,必須要製定一個統一的繪製規則。
艾拉嘆了口氣,把這張紙給撕了,重新畫了一張。這一次,她把那根直線平行移動,直到切拋物線於一點。艾拉以這個點為頂點繪製了第一個大三角形。然後她用了同樣的方法,繪製了下一級的兩個三角形。
這樣一來,問題立刻就變得清晰了。經過一段幾何證明之後,艾拉發現這兩個小三角形的麵積和是大三角形的四分之一。且每一級的兩個小三角形,麵積之和都是前一級大三角形的四分之一。
艾拉暫定第一個大三角形的麵積為a, 這個弓型的麵積為S,那麼, 弓型的麵積就是這樣的:
S=a+a/4+a/16+a/64+…
這是一個無限擴張下去的算式, 看起來絕對得不出結果。
——又是無限。
艾拉拋下筆,長長地嘆了口氣。能運算無限的,估計也隻有數學之神了吧。
然而那個麵積為一的正方形邊長卻在一旁警示著艾拉:不能就這樣放棄。
用戈特弗裡德的話來說,既然是一條有限的線段,那就不可能是無限的。同樣的,這個弓型顯然也是一個有限的麵積,從幾何上來看,它就在那裡,與其他的圖形相必並沒有什麼特別之處。
艾拉拍了拍腦袋,再次凝視著那個有限的圖形,以及列在下方的那個無限擴展的算式。
突然間,她靈機一動,拿起筆將等式的兩邊同時乘了一個4。根據等式的法則,等式此時仍然成立。而這次,等式變成了下麵的樣子:
4S=4a+a+a/4+a/16+a/64+…
艾拉注意到,等式右邊的數字從第二項開始就和前一個等式完全相同。她用發抖的手把等式化簡成了這樣:4S=4a+S
無限延長的等式突然變成了一個有限的、簡單的等式。即便是剛入門的小孩也能一眼得出結果:
S=4a/3。弓型的麵積是第一個大三角型麵積的4/3
隻是乘了一個4,,無限就變成了有限?
艾拉感覺頭有些暈乎乎的, 想不明白到底為什麼會發生這種事情。如戈特弗裡德所說,解決幾何問題更多的是要依靠個人的技巧與一瞬間的靈感, 與隻要寫出算式就能按部就班地得出結果的數是完全不同的。
而且,問題實際上並沒有解決——這個大三角型的麵積是多少?
不說這個大三角形的麵積,實際上,艾拉甚至不知道如何描述這個拋物線。知道半徑可以確定一個唯一的圓,知道長和寬可以確定一個唯一的長方型,知道三條邊可以確定一個唯一的三角形。可需要什麼參數,才能確定一條唯一的拋物線?
“萬物皆數……麼?”
艾拉再一次把目光投向了窗外,世界是如此的廣闊,銀河是如此的璀璨,如果說“萬物皆數”是正確的,那麼這世界上所有的一切,以及其運動的過程、方式,都能用數和公式來表現?
那麼是否會存在一個終極的公式,能夠推導出世間的一切?