第45章 数学系初体验(1/2)
清晨七点的燕园,阳光穿透云层洒在数学系的红砖教学楼前,杨瑾辰和唐芷兰并肩站在门口,手里攥着刚办好的选课证明,封面印着烫金的 “燕园数学系” 字样。两人都换上了简单的白衬衫,唐芷兰胸前的 5 个基层吊坠被衣领轻轻遮住,只露出一角银色,杨瑾辰的钥匙链上,凉山的太阳历吊坠与素数图案钥匙扣碰撞出细碎声响。
“第一节课是《初等数论》,授课老师是李修远教授,听说他是数论领域的青年权威,对学生要求特别严格。” 杨瑾辰翻着手机里的课程信息,语气里带着一丝紧张,“咱们毕竟是跨界过来的,要是跟不上进度,或者被老师提问答不上来,可就太尴尬了。”
唐芷兰笑着拍了拍他的胳膊,把整理好的预习笔记递过去:“别担心,72 小时咱们都熬过来了,基础知识点都过了一遍,而且系统解锁的高级数据库里有李教授的研究论文,我昨晚特意看了,他最关注‘数论与其他学科的交叉应用’,咱们的量子背景说不定是优势。”
走进教室时,里面已经坐了大半学生,大多是数学系本专业的学生,看到杨瑾辰和唐芷兰这两张陌生面孔,不少人投来好奇的目光。两人找了个靠后的位置坐下,刚拿出笔记本,就听到前排传来小声议论:“这不是之前拿国赛二等奖的那两个医工院学生吗?怎么来数学系上课了?”“听说他们要加入数论专项团队,攻克哥德巴赫猜想,这也太异想天开了吧?数论和生物传感八竿子打不着。”
这些话像细小的石子,轻轻敲在两人心上。杨瑾辰握紧笔,在笔记本上写下 “专注” 二字,脑海里响起系统的提示音 ——
“检测到宿主面临学术质疑,已自动筛选李教授课堂高频考点及应答思路,建议重点关注 “素数判定定理”“筛法应用实例” 两大模块,可结合量子粒子筛选逻辑辅助理解。”
系统的提示让他稍稍安心,他侧头看向唐芷兰,发现她正低头看着笔记,嘴角带着一丝从容的笑意,显然没有被外界的议论影响。
八点整,李修远教授走进教室。他穿着一身灰色西装,戴着金丝眼镜,手里拿着一本厚厚的《数论讲义》,目光锐利地扫过全场,最后停留在杨瑾辰和唐芷兰身上:“今天班里来了两位跨界的同学,来自医工院,要参与哥德巴赫猜想的攻坚。我很欣赏你们的勇气,但数论研究靠的不是热情,是严谨的逻辑和扎实的基础。这节课我会随机提问,希望你们能证明自己的实力。”
话音刚落,教室里响起一阵低低的骚动,不少学生转头看向两人,眼神里带着看热闹的意味。
课程一开始,李教授就直奔主题,从素数的基本性质讲到埃拉托斯特尼筛法,节奏快得让人几乎喘不过气。他的推导过程简洁明了,却处处是陷阱,不少本专业的学生都皱起了眉头,飞快地在笔记本上记录。杨瑾辰和唐芷兰一边听,一边对照系统提供的辅助资料,将数论公式与量子物理中的粒子筛选逻辑对应起来 —— 素数的 “不可再分性” 像极了量子粒子的 “不可分割性”,筛法筛选素数的过程,与他们之前设计的 “纳米粒子精准筛选系统” 有着异曲同工之妙。
““请你解释一下,为什么埃拉托斯特尼筛法能筛选出小于给定整数 n 的所有素数?并说明其局限性。”
教室里瞬间安静下来,所有目光都聚焦在杨瑾辰身上。他深吸一口气,站起身,没有直接背诵课本上的定义,而是结合自己的科研经历回答:“埃拉托斯特尼筛法的核心逻辑是‘逐步排除合数’,这就像我们在设计纳米粒子筛选系统时,通过不同的筛选条件(如粒径、电荷)逐步排除不符合要求的粒子。但它的局限性也很明显,就像传统筛选系统无法应对粒子的动态变化一样,筛法在处理大整数时,效率会急剧下降,而且无法精准预测某一区间内素数的具体分布。”
他的回答角度新颖,将数论问题与工程实践结合起来,让李教授眼中闪过一丝惊讶。“继续说,” 李教授示意他坐下,“那你认为,如何改进筛法,才能提高大整数区间的素数筛选效率?”
这个问题正好戳中了两人之前的研究方向。杨瑾辰看向唐芷兰,两人交换了一个眼神,他站起身,从容地回答:“我们可以引入‘动态加权’的思路。就像我们在基层医院调试设备时,为了应对不同环境的磁场波动,给不同参数设置动态权重一样,在筛法中,我们可以根据素数的相邻间距、分布密度等变量,给不同区间的筛子设置不同的权重,优先筛选素数分布概率较高的区域,从而提高筛选效率。这一思路,与德国穆勒教授提出的‘自适应筛法’有相似之处。”
“你居然知道穆勒教授的研究?” 李教授的语气里带着一丝赞赏,“而且能将工程领域的动态加权思路应用到数论中,很有创意。看来你们确实做了不少准备。”
杨瑾辰坐下时,能感受到周围学生的目光从质疑变成了惊讶。唐芷兰悄悄给他竖了个大拇指,眼里满是骄傲。
接下来的课程中,李教授又提问了唐芷兰,让她分析 “素数定理的几何意义”。唐芷兰同样结合量子物理的思路,将素数分布的渐近趋势与量子场的能量分布联系起来,回答得条理清晰、逻辑严谨,赢得了李教授的认可。
下课铃响时,李教授走到两人面前,脸上露出了难得的笑容:“你们的跨界思维很有价值,数论研究有时候就需要这种‘跳出固有框架’的视角。下课后,你们可以来我办公室一趟,我给你们推荐一些进阶的研究资料。”
走出教室,两人长舒一口气,紧绷的神经终于放松下来。唐芷兰笑着说:“刚才你回答问题的时候,我都替你捏了一把汗,没想到你能结合穆勒教授的研究和咱们的科研经历,回答得这么好。”
“这多亏了系统的辅助,还有你之前提出的动态加权思路,” 杨瑾辰挠了挠头,眼里满是笑意,“不过,李教授的认可只是第一步,接下来还有更难的课程和研究在等着咱们。”
两人刚走到李教授的办公室门口,就遇到了数学系的学霸周明宇。他是李教授的得意门生,也是数论专项团队的核心成员,之前在国赛上见过面。“杨瑾辰,唐芷兰,” 周明宇的语气带着一丝傲慢,“刚才课堂上的表现不错,但那只是基础中的基础。哥德巴赫猜想不是靠几个跨界思路就能攻克的,我劝你们还是先打好基础,别好高骛远。”
“我们知道这条路很难,但我们会一步一个脚印走下去,” 唐芷兰平静地回应,“而且,跨界不一定是劣势,不同领域的思维碰撞,说不定能带来新的突破。”
周明宇冷笑一声:“那就拭目以待吧。下周三是数论团队的研讨会,会讨论‘哥德巴赫猜想的筛法改进’,到时候你们要是能提出有价值的思路,我才真正认可你们的实力。” 说完,他转身走进了办公室。
看着周明宇的背影,杨瑾辰的眼神变得坚定:“咱们得好好准备这次研讨会,让他们看看跨界者的实力。”
接下来的几天,两人几乎泡在了图书馆和数学系的自习室里。他们一边跟着课程进度学习《数学分析》《高等代数》等基础课程,一边利用系统解锁的高级数据库,深入研究哥德巴赫猜想的筛法改进方向。系统提供的数据库里不仅有已公开的研究成果,还有不少未发表的手稿和思路,其中包括陈景润先生 “1+2” 证明中未公开的细节推导,以及穆勒教授最新的 “素数分布与量子混沌” 研究笔记。
“你看穆勒教授的这篇笔记,” 唐芷兰指着平板上的内容,“他提到,素数的分布规律与量子力学中的能级分布规律高度相似,或许我们可以用薛定谔方程来描述素数对的分布概率,建立一个‘素数量子化模型’,将哥德巴赫猜想转化为‘特定能量状态下粒子存在概率’的问题。”
杨瑾辰眼前一亮,立刻拿出草稿纸开始推导:“这个思路可行!我们可以把偶数 n 看作‘能量阈值’,素数对(p, q)看作‘能量等于 n 的粒子对’,然后通过求解薛定谔方程,证明对于任意大于 2 的偶数 n,都存在至少一对素数对(p, q)满足 p+q=n。”
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