計算機已經(jīng)在工作、學習、生活等方面深刻地影響著人們的生產(chǎn)和生活方式。而很少有人知道，計算機這項偉大的發(fā)明與一位數(shù)學家密不可分，他就是被譽為“計算機之父”的馮·諾依曼。馮·諾依曼從小就天賦異稟、智商超群。他不僅擁有驚人的記憶力，還具備卓爾不群的數(shù)學才能。在他短暫的一生中，這位享有“火星人”美譽的科學巨人，幾乎玩轉(zhuǎn)了包括電子計算機、博弈論、代數(shù)、集合論、測度論、量子理論在內(nèi)的諸多領域，成為這些領域里的一代宗師或開山鼻祖。下面的幾則趣聞軼事便體現(xiàn)了這位天才的與眾不同。

年輕人聽后頓時瞠目結舌

一次數(shù)學聚會上，一位年輕人興沖沖地與他探討科普大師馬丁·加德納編寫的一道數(shù)學趣題：兩個男孩各騎一輛自行車，從相距32千米的兩地相向騎行。在他們起步的同時，一只停在自行車車把上的蒼蠅，開始向另一輛自行車徑直飛去。蒼蠅一直飛，到達另一輛自行車的車把后又立即飛回。如此往返，直至兩輛自行車相遇為止。如果兩輛自行車都以每小時16千米的速度勻速前進，蒼蠅以每小時24千米的速度勻速飛行，那么蒼蠅總共飛行了多少千米？

按照常人的慣性思維，首先需要算出蒼蠅在兩輛自行車車把之間的第一次路程，其次是返回路程，并依次類推，算出一段段越來越短的距離，最后求和，才是最終結果。這涉及到蒼蠅飛過的路程有幾段路和每段所花費的時間，即所謂的無窮級數(shù)求和問題，因此非常復雜。

而科普大師加德納則轉(zhuǎn)化思路繞開這些常規(guī)障礙：因為每輛自行車運動的速度是每小時16千米，之后兩輛自行車相遇走完32千米的距離，說明從開始到相遇，自行車所花費的時間為32～（16+16）=1小時，而這正是蒼蠅所用的時間。又已知蒼蠅的飛行速度是每小時24千米，因此在1小時中蒼蠅總共飛了24千米。

聽了年輕人的題，馮·諾依曼略加思索便給出了正確答案。年輕人篤定他也運用了加德納的思路，于是開始抱怨其他數(shù)學家用無窮級數(shù)求解的方法十分繁瑣。不料，馮·諾依曼卻面露詫異地說道：“我用的正是無窮級數(shù)求和的方法??！”年輕人聽后頓時瞠目結舌。

解決了一系列關鍵性問題

在講述這個故事之前，我們需要介紹世界上第一臺通用計算機-ENIAC（電子數(shù)字積分計算機的簡稱）。這臺電子計算機誕生于第二次世界大戰(zhàn)期間，當時各參戰(zhàn)國的武器裝備比較落后，因此研發(fā)新型導彈就顯得十分迫切和必要，美國陸軍軍械部還專門為此設立了“彈道研究實驗室”。為了在戰(zhàn)爭中占得先機，有關電子計算機的設想被提出并得到了大力支持，但等到真正開始實施時才發(fā)現(xiàn)研究工作困難重重、舉步維艱。幸運的是，時任彈道研究所顧問、正在參加美國第一顆原子彈研制工作的數(shù)學家馮·諾依曼及時加入，解決了一系列關鍵性問題，從而保證了E-NIAC的順利問世，宣告了一個新時代的開始。

在研制ENIAC期間，幾位數(shù)學家在一起切磋一道數(shù)學難題，百思不得其解，又不甘心放棄。于是，一位青年數(shù)學家決定帶著臺式機回家繼續(xù)演算。

第二天一早，數(shù)學家們又在辦公室里討論這道難題。這時，那位帶計算機回家演算的同事推門而入，模樣狼狽不堪，卻面帶笑容頗為得意地對大家炫耀道：“感謝上帝，天道酬勤。我從昨晚開始馬不停蹄地用計算機算到凌晨4時30分，總算找到這道難題的5種特殊解答。它們一個比一個難，我的天哪！”他的用意，一是表達如釋重負;二是準備接受眾人的夸獎。

就在此時，馮·諾依曼恰好剛進辦公室，隨口問道：“什么一個比一個難？”有人將題目講述給他聽，馮·諾依曼一聽立即來了勁頭，但隨即眼望天花板默不作聲，陷入沉思之中。同事們饒有興致地待在一邊，大家對他超凡脫俗的神算本領早有耳聞，今天當然要見識一下。大約過了5分鐘，馮·諾依曼就給出了4個正確答案。這下那位熬了一夜的青年數(shù)學家再也坐不住了，脫口說出最后一個答案。馮·諾依曼先是一愣，但沒有接過話茬。在1分鐘之后，他才肯定地說：“你的答案是正確的?！碑斈俏磺嗄陻?shù)學家懷著無比敬佩而又尷尬的復雜心情離去后，馮·諾依曼仍在原地苦苦思索，一臉困惑，許久不能自拔。

有人悄地問他在想什么。馮·諾依曼不安地說：“我在想，他究竟用的是什么方法，這么快就算出了答案?！北娙巳炭〔唤?，道出了原委：“他可是用臺式機算了整整一個晚上??！”馮·諾依曼這才釋懷地大笑起來。

為獲勝耍小伎倆的趣事

印象中，科學家可能都是木訥呆板、不茍言笑的學究形象。他們大多都沉浸在自我的世界里，似乎不食人間煙火，少有情趣。不過下面這則馮·諾依曼為獲勝耍小伎倆的趣事，或許能讓你改變這種刻板印象。

有一次，馮·諾依曼與9位同事一起去踏青。春意盎然的美景讓大家心曠神怡，而自在美味的野餐更是讓人興致勃勃。一番盡興的吃喝談笑過后，飽了眼福和口福的數(shù)學家們有的臥著、有的坐著，端詳著不遠處的幾座崇山峻嶺感嘆不已?；蛟S是出于職業(yè)習慣和專業(yè)敏感，有人提議目測對面一座山峰的高度，眾人立刻響應。大家商議的規(guī)則是：每個人悄悄寫下一個數(shù)字，哪個人的數(shù)據(jù)最接近10個人估計數(shù)據(jù)的算術平均數(shù)，就算贏。馮·諾依曼稍加思考后，把一個關系最好的同事拉到一邊耳語一番后，他倆分別寫下了自己的數(shù)據(jù)。結果不用猜也知道—一馮·諾依曼勝出。

原來，兩人先判斷別人的估算值，認定其他8位同事寫下的數(shù)據(jù)都小于m（比如3000米），然后馮·諾依曼在紙片上寫m，他的好朋友則寫9m。這樣一來，可以理解的數(shù)據(jù)從小到大的常規(guī)情形，從中可以輕易地判斷出，如此這10個數(shù)據(jù)的算術平均數(shù)必定位于m和9m之間。從以下這2種極端情形，便可直觀理解結論的正確性。

1.8位同事估計的數(shù)據(jù)都很小，哪怕是都接近于0。不妨就認為8位同事都寫了0，馮·諾依曼寫了m，他的好友寫了9m，那么這10個數(shù)據(jù)的算術平均數(shù)為（ m+9m）÷lO=m，相當于好友寫的9m分別給前8位同事各補了一個m，即所謂減高補低。因此，馮·諾依曼的數(shù)據(jù)顯然最為接近而獲勝。

2.8位同事估算的數(shù)據(jù)都很大，哪怕是都接近于m。不妨就認為8位同事都寫了m，那么10個數(shù)據(jù)的算術平均數(shù)為（8m+m+9m）÷l0=1.8m，從排序上就可以判斷，馮·諾依曼的數(shù)據(jù)仍最為接近。即使8位同事中一些或全部數(shù)據(jù)都大大超過m，也不難判斷，10個數(shù)據(jù)的算術平均數(shù)仍位于m和9m之間，只是存在接近9m的可能。如果這樣，那獲勝的就是馮·諾依曼的好友，這可是他倆商議設定的結果哦！

邢大軍據(jù)《科學24小時》林革/文整理