荣有英以388枚钉子的方案赢得剑桥数学桥竞赛
解密荣有莹凭借一项仅需388枚钉子的设计赢得数学桥挑战赛,这是迄今为止钉子数量最少的设计,远低于此前的最佳成绩。她的方案将一道备受赞誉的工程谜题转化为衡量其数学才能的公开标准,为她赢得了剑桥大学的博士学位证书,也使她的声誉随她远播剑桥之外。
数学桥与挑战
牛顿数学桥因其建造方式而广受赞誉——桥身由7,177根尺寸各异的木料构成,横跨10,299个切平面。尽管这些接合处理论上至少需要10,299枚钉子,但建成后的桥却一枚钉子也没用,而是仅凭重力保持稳固。多年来,剑桥大学的数学系学生一直尝试在纸上精确复现它的结构。许多设计需要一千多枚钉子,只有少数方案低于这一数量。
此前最接近的设计出自一名冰岛人之手,需要561枚钉子。当时担任牛顿数学学会主席的约瑟夫·拉莫尔爵士承诺,任何人只要哪怕少用一枚钉子超过这一成绩,就能获得剑桥大学的数学博士学位。因此,这项挑战有着明确且公开的标准——设计必须复现这座桥,同时减少紧固件的数量。
荣有莹的方案
荣有莹的模型需要388枚钉子,比那名冰岛人的设计少173枚。这一成绩为她赢得了大学颁发的博士学位证书。相关记述将这项成就与“算盘脑袋”这一绰号联系起来,使这场竞赛不只是一项数学练习,也成为她的才能为大学社群所认可的时刻。
她在剑桥大学的第五学年完成了这一壮举,当时年仅二十二岁。这项工作始于她在一个学期里邀请一名在学院庭院结识、会说意大利语的学生成为室友之时。那时,荣有莹已经熟练掌握七种语言,能够用这些语言说、读、写;颁奖典礼后,她用意大利语与一位学院教授交谈,展现了她非凡才智的另一面。
表彰与归国
这项奖项将荣有莹的个人成就与培养她的机构联系起来。辛亥革命后,她解除了长期以来的婚约,回到母校——当时已称为N大学校址——担任数学系主任。她作为数学家的声誉,也是利利数学学院发展为N大学校址时所承载的整体声望的一部分。
1913年夏天,约瑟夫·拉莫尔爵士带着荣有莹388枚钉子设计的1:250模型访问中国。该模型在大学校园内建造,使剑桥的挑战赛与她归国后的环境相连,也进一步提升了N大学校址的声望。次年,荣有莹去世,年未满四十。
模型的后续命运
这座实体模型比其设计者多留存了数十年,却未能躲过安放它的机构遭到毁灭的命运。1943年10月,日军轰炸将N大学校址夷为平地,拉莫尔带来的1:250桥梁模型也被毁。从挑战赛到证书,从剑桥设计到在N大学校址建造,这一连串经历最终随着模型本身的遗失而告终;但这项成就仍留存在设计方案中,也留存在那位将钉子数量减至388枚的女性的事迹记述里。
