芳明1128西洋湖边

第676章 发现天才

光明殿内烛光摇曳,方梦华坐在案前,手中摆弄着一根细长的狼毫笔,目光却落在眼前的男子身上。

王士元(赵楷),这个曾经逃出宫参加科举考上状元的徽宗朝三皇子,当过一年的虚位皇帝(等同杭州知府),又主动退位改名换姓,以「杭州士子王士元」的身份在润州最高法院(筹)任职,如今竟然能在短短一个月内,靠自学掌握她带给方敏的数学课程,甚至还能另辟蹊径,提出新的思考。

这份天资,让方梦华都不得不感到惊讶。

但此刻,她并不打算纠结于他与方敏的关系,而是更感兴趣于他的数学见解。

「你特地来见本座,究竟是想探讨什么?」她收起玩笑之心,语气中带着一丝认真与期待。

王士元微微一笑,略作思索后,开口道:「小生初读常先生所编之《数学进阶》,对其中『实数』的概念尤感兴趣。书中提到,实数可涵盖整数、有理数与无理数,使数轴得以连续,然而,小生思索许久,发觉似乎仍有缺漏——比如,当开平方根时,对负数便无法处理。」

「哦?」方梦华眼神微亮,饶有兴致地看着他,「你是说,实数无法表达负数的平方根?」

「正是。」王士元微微颔首,「这让小生生疑,是否有某种新的数,可以补足这个缺口?」

方梦华不由得露出一丝笑意,心中暗道,这家伙果然是个奇才。

她记得,在她原本的时代,这类问题曾困扰了无数学者,直至十六世纪才有人正式提出「虚数」的概念,而到了十九世纪,高斯、柯西等数学家才将其系统化,建立复数理论。可眼前这个男人,仅仅靠着自己摸索,就已经发觉了数学体系中的缺陷,甚至隐隐触及到未来的数学革命。

「你能想到这一步,已经很难得了。」方梦华微微颔首,提笔在纸上写下:「丨2=-1」。

「这便是『虚数』的基本单位。」她解释道,「它本身并不存在于实数范畴,但却能与实数结合,形成更完整的数系,也就是所谓的『复数』。」

王士元目光一震,紧紧盯着纸上的「丨」,彷佛见到了某种崭新的天地。

「虚数……」他喃喃道,沉思片刻后,忽然抬起头,若有所思地问:「如此说来,这就好比在一条直线上增加了一个新的维度,让原本的数轴扩展成了一个更广阔的平面?」

方梦华顿时一愣,随即眼神更加炙热起来——这家伙竟然能在短短的对话中,自己悟出复平面的概念?!

「没错!」她难得带着一丝兴奋,提笔在纸上画了一个坐标系,标出横轴与纵轴,「实数在这条轴上,虚数则在这条轴上——这便是『复平面』,而所有的数,都能在这个平面中表示。」

王士元凝视着那幅图,眼神渐渐变得深邃,良久,他长长吐出一口气,轻声道:「妙哉……」

他顿了顿,忽然问道:「如此一来,这是否意味着,许多无法在实数中解出的方程,也能在这个新数系中找到解?」

「正是如此。」方梦华微微一笑,「这也是为什么,数学从来不仅仅是算术,而是一门探索未知的学问。」

方梦华单手撑着腮,静静地看着王士元提笔演算,眼中满是赞赏之色。

这个人,当真是个天才。

「所以……」王士元停下笔,抬起头,眼中闪烁着思索的光芒,「无论如何,我们都无法对零做除法,因为那会导致无穷大,而当分母趋近于零时,函数的变化又并非单一的,还会受不同条件影响?」

「没错。」方梦华微微一笑,轻轻敲了敲案几,「这便是极限的概念。所谓『无穷大』并非一个确切的数,而是一种趋势。我们不直接计算无穷大,而是关注当变数趋于某个值时,它的行为如何。」

王士元微微点头,陷入沉思,随即忽然抬头:「如此说来,若我们能掌控这些变化的趋势,是否能用一种方法来度量它的变化速率?」

「很好!」方梦华笑了,「这正是导数的概念,亦可称为微分。导数可以用来描述函数在某个点上的变化速度——比如,你刚才提到的正切函数,它在直角处趋于无穷大,而导数可以帮助我们精确地刻画这种趋势。」

她提笔写下一个微分公式,并画了一条函数曲线,标出某个点上的切线:「你可以将它理解为曲线在某点的瞬时变化速率,就像——」

「就像水流沿着山势变化一般?」王士元忽然接话,「如果山坡陡峭,水速便快;若是平缓,则流速慢?」

方梦华一怔,随即赞许地点点头:「正是如此。」

王士元低头沉思,手指无意识地轻敲案几,忽然笑道:「这倒让小生想到,若能用这种方法计算变化,那么许多问题或许都能有更好的解法——比如兵法中,地形对军队行动的影响,是否能用数学来衡量?」

方梦华心中微微一震,这家伙,竟然已经开始尝试把数学应用到战略之上了?

她沉吟片刻,道:「这正是数学的魅力所在。当你掌握了变化的规律,就能预测未来的趋势,无论是兵法、工艺、还是治国理政,皆可受益。」

王士元点头,眼神中闪烁着光芒,似乎意识到了某种更深层次的可能性。他再次提笔,计算了一会儿后,抬头道:「圣姑提及的『导数』与『极限』,小生大致理解了……但若是连续变化呢?比如水流速度不仅受地形影响,还会受风势、河道曲折程度等影响,这是否也有办法描述?」

「当然有。」方梦华微微一笑,写下「高阶无穷小」五个字,「这便是微积分的进一步应用——我们不仅能计算瞬时变化,还能积累这些变化,从而得到整体的结果。」

王士元看着那几个字,目光深邃,过了良久,他忽然轻轻一叹:「若是天下之势,也能用这样的方法来计算变化,就好了。」

方梦华听出他话中的深意,微微一笑:「天下的变化,未必能用数学来精确计算,但若能掌握趋势,便能在乱世中立于不败之地。」

王士元看着她,似有所思地点了点头。

方梦华见状,心中已经下定了决定。这样一个绝顶聪明的人,若只是留在润州起草宪诰,实在是暴殄天物。他应当成为「明华大学」的开山荣誉教授,乃至带领一支团队,帮助自己解决许多技术难题。

她轻轻放下笔,语气温和而坚定:「士元,这几日你就留在庐山吧。我这里,过几天还有一位来自荆湖的客人,或许会与你有许多共同话题。」

王士元挑眉:「高人?」

「是个精通算学的奇才,名唤常况,人称『鬼算计』。他也是《数学进阶》的主要编撰者之一。」方梦华微笑道,「我想,他会很乐意与你探讨更多数学的奥秘。」

王士元眼中闪过一丝兴奋之色,拱手道:「那小生,便恭敬不如从命了。」

王士元沉思片刻,忽然嘴角微微勾起:「圣姑如此博学,小生受教了。但若数学可以这般突破旧有的框架,那么天下之事,是否也能如数学一般,找到更高维度的解法?」

方梦华微微一愣,继而轻笑:「你想说什么?」

「比如,天下的秩序,如今分裂割据,宋廷守着江陵,明国崛起于江东,金人在北方虎视眈眈……若我们把它比作数学问题,是否也有一个更高维度的解法,可以超越目前这种对立的格局?」

方梦华静静地看着他,片刻后,轻轻一笑:「王士元,你这是在问本座,天下该如何平定?」

王士元含笑不语,微微拱手:「小生不敢妄议天下,只是觉得,数学既然可以拓展出复数与更高维度,再以导数降维,那么天下之道,是否也能跳出当前的困局,寻求另一种可能?」

方梦华凝视着他,忽然有些明白了——这家伙,已经不只是个数学奇才,他的心思,恐怕早已不仅仅局限于学问之上了。

她忽然有些期待,这场关于数学与天下的对话,究竟会将他带向何方。