金珍推算奥斯兰德寿命并独立发现数学公式
解密奥斯兰德先生去世后,关于梨花的请求成了一场考验,既要看鸭崽能用数字做到什么,也要看他能在无人教导的情况下发现什么。父亲请他计算自己活过的天数,好让同样数量的花与自己一同下葬;十二岁的鸭崽凭借日常生活中学到的数学知识,埋头进行了漫长的计算。结果并不正确,但他得出结果的过程展现了独立的数学思维;这种思维很快便会超越最初引发它的问题。
鲜花与最后的请求
奥斯兰德先生对梨花的眷恋,源于一次意外的康复——便秘持续一段时间后,他躲过了以往便秘之后通常会出现的胃部炎症和腹泻。他开始相信梨花的药用功效并非偶然,便将梨花泡成茶;每年树木开花时,他也会感到新生的喜悦。在饱受病痛的岁月里,他曾梦见鲜花在阳光下绽放,在风雨中飘舞;他也希望自己能在梨花盛开时死去。
临近死亡时,他对身后事的愿望逐渐变得具体。一天早晨,他请鸭崽写下要把梨花放进棺材里的话。当天晚上,他又指定要八十九朵花,对应自己八十九岁的寿数。第二天早晨,他让男孩算出这些年一共是多少天,再按这个天数准备梨花。奥斯兰德先生不断提出越来越复杂的要求,仿佛忘了自己从未正式教过鸭崽数学。
这项请求也并非全无准备。每年,奥斯兰德先生都会收集飘落的花瓣,让鸭崽数一数;数字写在墙上,有时还会重新数过。通过这项反复进行的家务,鸭崽练习了加法和减法,也接触了数字和小数位。这些经历为他提供了实际但有限的基础,却不足以应付这项看似需要正式教学的计算。
一天的计算,答案仍无从确定
鸭崽依据奥斯兰德先生为墓碑准备的出生信息,花了一整天计算。黄昏时,他把结果带到床边。父亲已经没有力气点头,只轻轻碰了碰男孩的手,便最后一次闭上眼睛。鸭崽始终没能从父亲那里得知答案是否正确。
小利利后来检查了鸭崽用过的三张纸。第一张显示,他逐年相加,得出三万二千四百八十五天,再减去二百五十三天,得到三万二千二百三十二天。他没有使用乘法,这种费力的方法让一个十二岁的孩子算了整整一天。鸭崽问自己算得对不对时,小利利知道答案不对——计算没有考虑闰年。不过,为了不让他难过,小利利称赞他从生日开始计算的做法,因为这样就不用处理从一月一日开始计算时,首尾两端都不完整的年份。这样的安慰肯定了男孩付出的努力和合理的计算思路,却没有纠正事实上的错误。
答案的不确定性也成了这件事情感分量的一部分。鸭崽是为了临终的父亲而计算,但本可以确认结果是否正确、给予他认可的人,已经无法回应。当他发现小利利正在查看这些计算时,感到紧张不安,也刚开始意识到两人的关系或许会对自己意义重大。
发明乘法
葬礼之后,鸭崽给小利利看了另一叠纸。纸张的大小和质地不同,笔迹也变了,表明这些内容是在另一个时候写下的。一列继续进行加法;另一列里,鸭崽自创了一个点来表示乘法,却不知道通行的乘号,也不知道这种运算的名称。前二十年,他用两种方法都计算了一遍;从第二十一年起,他调换了运算顺序——先做乘法,再用加法核对。
纸上的改动记录了学习过程。一个较早的乘法结果把七千六百六十五算成了大约六千五百六十五,后来又改了过来,其他乘积也有改正的痕迹。头二十年里,加法仍是他的主要方法,点号运算看起来几乎只是装饰。之后,乘法成了主要方法,加法则用来验证;随着鸭崽掌握了这项新运算,改动也逐渐消失。他逐年算到四十年,然后跳到八十九年,再次得到三万二千四百八十五天,减去二百五十三天后,将三万二千二百三十二圈了起来,使它与周围的数字区分开来。
最后一页看起来杂乱难解,却以另一种形式呈现了这一发现。小利利认出鸭崽正在试着推导乘法的原理,页面底部写下了规则。老人将这些规则大声念了出来;这段记述明确说明,鸭崽掌握的是乘法,而不只是一个私人符号或加法的重新排列。这些纸张保存了一条临时摸索出的路径,从数梨花走向一般运算;其中的改动表明,知识是在逐步建立,而非仅仅展示出来。
从寿命到公式
计算并未随着安葬的请求而结束。后来,金珍重新考察奥斯兰德先生的寿命,研究闰年以及准确的出生和死亡时刻。记述称,奥斯兰德先生出生于中午,死于晚上九点。因此,若按整天计算,他一生的开头和结尾都会被计入并不存在的时间,此外,他一生中还累计经历了十四小时、四十一分钟和三十二秒。金珍认为,计算寿命时多算了一天;由此,闰年计算中的误差又引出了一个问题——一天和一年究竟是如何计算的。
荣家小姐回忆说,她和父亲都对这种精确程度感到惊讶。几天后,她父亲正在真娣的房间里,家人得知男孩似乎推导出了一个数学定理;这个消息让他惊呆了。金珍通过一系列计算列出了闰年带来的差异。每年的误差是六千四百二十一秒,而相关的四十四分五十六秒相当于二千六百九十六秒。他把逐步调整写成“负六千四百二十一加二千六百九十六”,接着写成“负六千四百二十一加二乘二千六百九十六”,再依次算到“负六千四百二十一加二十二乘二千六百九十六”。他用二十三行计算补入缺失的时间,起点是此前得出的八十八年零一百一十二天,也就是三万二千二百三十二天。
在这一番推算中,金珍无人指导,自行推导出公式——X=[(首项+末项)×项数]/二十一。记述呈现的不是他运用课堂上学到的知识,而是男孩独立地重新界定问题,并将其转化为公式。最初的计算,是一个孩子为了满足父亲临终愿望而进行的艰苦劳动;后来的推算则把尚未解决的算术问题变成了通向抽象思维的路径。奥斯兰德先生的请求由此串联起临终时的关爱、一个男孩永远无法与父亲核实的答案,以及一种无人教过他的数学方法的诞生。