澎湃網(wǎng)
余非
2026-02-13 11:24:19
數學(xué)課代表小雅，這個(gè)平時(shí)總是抱著(zhù)厚厚的數學(xué)書(shū)，眼神里閃爍著(zhù)智慧光芒的女孩，此刻卻淚流滿(mǎn)面，聲音哽咽地對全班同學(xué)喊出了這句話(huà)。教室里瞬間鴉雀無(wú)聲，所有人都驚愕地看向她。有人以為她經(jīng)歷了什么家庭變故，有人猜測她是不是因為考試失利，但沒(méi)有人能將這句充滿(mǎn)悲傷的“不能再生了”與她平日里嚴謹、冷靜的數學(xué)形象聯(lián)系起來(lái)。
“小雅，怎么了？發(fā)生什么事了？”班長(cháng)最先回過(guò)神來(lái)，小心翼翼地走上前去。
小雅吸了吸鼻子，擠出幾個(gè)字：“是……是那個(gè)……證明題……我……我證不出來(lái)了……”
“不是……不是普通的證明題，”小雅的聲音帶著(zhù)哭腔，“是……是關(guān)于‘再生’的……一個(gè)……一個(gè)數列……它……它陷入了死循環(huán)……”
“再生？死循環(huán)？”同學(xué)們面面相覷，一臉茫然。這聽(tīng)起來(lái)一點(diǎn)也不像數學(xué)題，反而像是什么玄幻小說(shuō)的情節。
班主任聞聲也走了過(guò)來(lái)，關(guān)切地詢(xún)問(wèn)：“小雅，別哭，慢慢說(shuō)，是什么題目讓你這么難過(guò)？”
小雅深吸一口氣，努力平復了一下情緒，指著(zhù)黑板上一個(gè)復雜的數學(xué)公式，斷斷續續地解釋起來(lái)。原來(lái)，這是一個(gè)關(guān)于一個(gè)特殊數列的性質(zhì)研究。這個(gè)數列的生成規則是這樣的：從一個(gè)初始值開(kāi)始，按??照某個(gè)特定的函數進(jìn)行迭代計算，得到下一個(gè)數值，然后再用這個(gè)新數值進(jìn)行計算，如此循環(huán)往復。
而這個(gè)研究的課題，就是要探究這個(gè)數列是否會(huì )最終收斂到一個(gè)固定的值，或者是否存在著(zhù)某種規律性的“再生”現象。
“我……我用了各種方法，”小雅的淚水又開(kāi)始在眼眶里打轉，“嘗??試了不同的初始值，用了很復雜的算法去模擬……但是，每一次，它似乎都會(huì )在某個(gè)地方‘卡住’，然后……然后又回到之前的某個(gè)狀態(tài)，不斷地重復……就像……就像一個(gè)永遠走不出去的迷宮！”
她舉了一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：“比如，我們假設這個(gè)生成函數是f(x)=(x^2+1)mod7。如果我們的初始值是3，那么：3->(3^2+1)mod7=10mod7=3看，它立刻就‘再生’了，回到了3！再比如，初始值是2：2->(2^2+1)mod7=5mod7=55->(5^2+1)mod7=26mod7=5又‘再生’了，回到了5！”
“那……那有沒(méi)有不‘再生’的??呢？”有同學(xué)好奇地問(wèn)。
“我試了很多……有時(shí)候會(huì )進(jìn)入一個(gè)很長(cháng)的循環(huán)，比如4->17mod7=3->3->3……這個(gè)雖然循環(huán)短，但也是‘再生’。有時(shí)候，會(huì )進(jìn)入一個(gè)更復雜的??循環(huán)，比如6->37mod7=2->5->5……又‘再生’了。
”小雅的聲音帶著(zhù)一絲絕望，“我試圖找到一個(gè)初始值，讓它永遠不會(huì )回到自己之前出現過(guò)的狀態(tài)，永遠地‘生長(cháng)’下去，或者最終趨于一個(gè)穩定的值。但是……似乎……所有的情況，最終都會(huì )走向一個(gè)有限的循環(huán)，然后‘再生’。無(wú)論我怎么努力，都找不到一個(gè)‘永不再生’的路徑！”
她的哭泣，并不是因為“生育”能力問(wèn)題，而是因為她發(fā)現，在這個(gè)看似簡(jiǎn)單的數學(xué)模型里，“再生”似乎是一個(gè)不可避免的宿命。她就像一個(gè)探險家，想要找到一片從未被踏足的土地，卻發(fā)現所有的道路最終都殊途同歸，通往同一個(gè)已知的目的地。這種“終點(diǎn)預設”的無(wú)奈，對于一個(gè)追求無(wú)限可能性的數學(xué)探索者來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一種巨大的打擊。
“我……我試圖計算它的‘再生周期’，尋找‘再生點(diǎn)’，甚至想證明……這個(gè)函數下，所有的數列最終都會(huì )進(jìn)入一個(gè)有限的循環(huán)……但是……數據量太大了，邏輯也太繞了……我……我感覺(jué)我的腦子要‘宕機’了……真的……‘不能再生了’！”小雅哽咽著(zhù)，說(shuō)出了那句令人啼笑皆非，卻又充滿(mǎn)了數學(xué)困境的話(huà)。
classsroomwasfilledwithamixtureofamusementandconcern.Itwasn'tthatshecouldn'thavechildren,butthatthemathematicalconceptof"regeneration"orcyclicalbehaviorseemedtohavereacheditslimitinhermind.Theuniverseofnumbers,whichsheusuallynavigatedwithsuchconfidence,hadpresentedherwithaninescapableloop,andthethoughtoftryingtofindawayout,orprovingitsinevitability,feltlikeaninsurmountabletask.
第二章：當“再生”成為數學(xué)的枷鎖，如何沖破循環(huán)的牢籠？
小雅的眼淚，不僅僅是對一個(gè)難題的沮喪，更是對數學(xué)世界中某種“宿命”的無(wú)奈。她發(fā)現，在某些數學(xué)模型中，“再生”——也就是循環(huán)——似乎是一種普遍的規律，一種難以打破的枷鎖。這讓她開(kāi)始質(zhì)疑，是否在數學(xué)的世界里，真正的“無(wú)限生長(cháng)”或“永不重復”真的存在？
“‘再生’……”班長(cháng)若有所思地??重復著(zhù)這個(gè)詞，然后突然眼睛一亮，“小雅，我好像有點(diǎn)明白了。你說(shuō)的‘再生’，是不是就是數學(xué)上的‘循環(huán)’？”
“那……那你是不是在尋找一個(gè)‘不循環(huán)’的數列，或者一個(gè)‘不循環(huán)’的初始值？”班長(cháng)繼續追問(wèn)。
“對！就是這樣！”小雅像是抓住了救命稻草，“我希望找到一條‘新路’，而不是永遠繞著(zhù)同一個(gè)圈子跑?！?/p>
班長(cháng)笑了笑，他走上前，在黑板上寫(xiě)下了一個(gè)詞：“極限”。
“小雅，你有沒(méi)有想過(guò)，即使一個(gè)數列在某個(gè)地??方‘循環(huán)’了，它依然有可能趨向于某個(gè)值？或者，即使它一直在重復，這個(gè)重復的‘狀態(tài)’本身，也可能代表了一種‘極限’？”
小雅愣住了。她一直專(zhuān)注于尋找“不循環(huán)”的路徑，卻忽略了“循環(huán)”本身可能蘊含的信息。
“我們來(lái)看看你剛才的例子，”班長(cháng)指著(zhù)黑板上f(x)=(x^2+1)mod7，“你看，對于初始值3，它直接就循環(huán)在3。這個(gè)3，就是它最終‘?？俊牡胤?。對于初始值2，它先到5，然后循環(huán)在5。這個(gè)5，也是它最終‘?？俊牡胤?。
雖然你覺(jué)得它們‘再生’了，但實(shí)際上，它們都找到了一個(gè)‘穩定的狀態(tài)’?！?/p>
“所以，‘不能再生了’，在這種情況下，反而說(shuō)明它找到了一個(gè)‘穩定的終點(diǎn)’？”小雅喃喃自語(yǔ)，開(kāi)始理解班長(cháng)的話(huà)。
“沒(méi)錯！”班長(cháng)繼續寫(xiě)道：“在數學(xué)里，很多時(shí)候我們研究數列的‘極限’。極限不一定是某個(gè)值，也可以是某種‘趨向’。而你遇到的‘循環(huán)’，本質(zhì)上就是一種‘有限的極限’。它就像是，你試圖爬上一座永遠沒(méi)有頂的??山，結果發(fā)現，無(wú)論你怎么爬，都只會(huì )回到山腳下的某個(gè)點(diǎn)。
“可是……我想要的是‘無(wú)限生長(cháng)’??！”小雅還是有些不甘心。
“‘無(wú)限生長(cháng)’在數學(xué)里也有很多表現形式?！卑嚅L(cháng)頓了頓，寫(xiě)下了一個(gè)新的詞：“發(fā)散”?！爱斠粋€(gè)數列不會(huì )收斂到某個(gè)值，而會(huì )越來(lái)越大，或者越來(lái)越小，或者在某個(gè)區間內無(wú)限跳躍，我們稱(chēng)之為‘發(fā)散’。發(fā)散，也是一種‘不循環(huán)’，一種‘永不再生’的趨勢?！?/p>
“小雅，你遇到的問(wèn)題，其實(shí)是在探討‘收斂’和‘發(fā)散’的邊界。你發(fā)現的‘循環(huán)’，就是一種‘周期性收斂’。而你渴望的‘無(wú)限生長(cháng)’，可能對應著(zhù)‘發(fā)散’?！?/p>
“但……我研究的函數，似乎并沒(méi)有發(fā)散的情況，”小雅有些失落地說(shuō)，“所有的路徑，最終都會(huì )落入有限的循環(huán)?！?/p>
“這正是這個(gè)函數迷人（也讓你抓狂）的地方?！卑嚅L(cháng)笑著(zhù)說(shuō)，“這說(shuō)明，這個(gè)函數，在特定的模運算下，它所構建的世界，是一個(gè)‘有限且封閉’的世界。在這個(gè)世界里，不存在真正的‘無(wú)限生長(cháng)’，所有的‘旅程’，最終都會(huì )在有限的‘站點(diǎn)’內完成。你感受到的‘不能再生了’，其實(shí)是你在描述這個(gè)‘封閉系統’的‘有限性’。
你無(wú)法讓它‘再生’出新的、未知的狀態(tài)，因為它所有的??可能性，都在這個(gè)有限的循環(huán)里被‘消耗’完了?！?/p>
“所以……我不是‘生不出’新的東西，而是我研究的這個(gè)‘盒子’太小了，裝不??下更多的東西了？”小雅的眼睛里閃爍著(zhù)新的光芒。
“可以這么理解?！卑嚅L(cháng)點(diǎn)點(diǎn)頭，“你的‘不??能再生了’，是對這個(gè)‘數學(xué)模型’的深刻洞察。你發(fā)現了它的‘邊界’。而數學(xué)的魅力，恰恰在于探索這些邊界，理解這些邊界，甚至在邊界處尋找新的可能?！?/p>
“或許，你可以換個(gè)角度思考。與其強求它‘無(wú)限生長(cháng)’，不如深入研究這些‘再生’的循環(huán)。比如，這些循環(huán)的長(cháng)度是多少？它們之間有什么聯(lián)系？是否存在一個(gè)‘超循環(huán)’，包含了所有的小循環(huán)？”
“甚至，你可以嘗試修改你的‘生成函數’，或者改變‘模運算’的基數，看看是否能打破這個(gè)‘再生’的宿命，創(chuàng )??造出‘無(wú)限生長(cháng)’的可能?！?/p>
小雅聽(tīng)著(zhù)班長(cháng)的話(huà)，漸漸止住了哭泣。她意識到，自己的“失敗??”，其實(shí)是一次成??功的“發(fā)現”。她不是“不能再生了”，而是她發(fā)現了“再生”的規律，并且意識到了這個(gè)規律的“局限性”。
“謝謝你，班長(cháng)?！毙⊙挪粮裳蹨I，看著(zhù)黑板上的公式，眼神里不再是絕望，而是重新燃起了探索的火焰。
“‘不能再生了’，或許，這只是一個(gè)開(kāi)始，而不是一個(gè)終結?！彼驼Z(yǔ)著(zhù)，仿佛在和自己，也和這個(gè)充滿(mǎn)“再生”困境的數學(xué)世界對話(huà)?；蛟S，每一個(gè)看似“不??能再生”的結局，都孕育著(zhù)下一次“重新出發(fā)”的可能，只不過(guò)，這一次，她將帶著(zhù)更深的理解，更廣闊的視野，去探索數學(xué)世界的無(wú)限可能。
而這，或許就是數學(xué)課代表??最the"cry"of"cannotregenerateanymore"-aprofoundunderstandingofthelimitationsofamathematicalsystem,whichisitselfaformofintellectualgrowthandapreludetonewdiscoveries.Thejourneyintotheinfinitepossibilitiesofmathematicsoftenbeginsbyconfrontingandunderstandingtheseeminglyinescapablecycles.
