入狱十年，他靠自学成了数学家，足以开辟数论研究新领域

　　来源|SME科技故事

　　一个吸毒的杀人犯，被捕后会怎样度过自己的余生？

　　在忏悔中度过几十年的监禁时光，出来后领着救济金过完自己与世界完全脱节的晚年，这已经是我们能想到的最佳结局。只要一步踏错再染上毒品，恐怕等待他的下场就是在监狱中死去或横尸街头。

　　但对于西雅图重刑监狱中的克里斯托弗·黑文斯（Christopher Havens）来说，他的救赎之路却来源于染上另一种“瘾”——解数学题。

　　被捕时的克里斯托弗和他在监狱中解题的手稿

　　2010 年，克里斯托弗因吸毒、杀人被捕，后被判处 25 年有期徒刑。入狱不久后，他又因为在监狱中拉帮结派打架斗殴而被强制转移到单人小牢房。

　　这样看起来，他确实是个彻头彻尾的混蛋。

　　克里斯托弗（左）与他的同伙。2010 年，他们因毒品纠纷枪杀了一个毒贩。

　　但在单人间中，每个囚犯都必须自己面对独处时的极度无聊。一般来说他们会在里面尖叫、撞墙、甚至“在通风口上涂抹粪便”，只为了引起外界的注意。

　　克里斯托弗似乎有点异于常人。尽管他大二时就辍学了，又因为吸毒青年时期的很多记忆都变得模糊，但却没来由地喜欢起玩数独游戏。

　　更幸运的是，在他开始感到无聊时，每天负责巡视、看管他们这批犯人的那个人给他送来了一包“数学作业”。克里斯托弗至今只知道大家都喊那个人“G 先生”（Mr。 G），但很明显，他是一个细致观察并致力于引领囚犯们走出阴影的有心人。

　　一个简单的数独游戏（有兴趣可以试试，后文会附答案）

　　几乎每一天，G 先生都会给他送一包新的数学题，里面基本上都是些关于代数的基本问题。一开始克里斯托弗还觉得有点无从下手，但很快他就发现了自己的天赋：只要他静心思考足够久，所有的题目他都能解答。而在监狱里，他最不缺的就是时间。

　　接下来几个月里，他不断问 G 先生有没有更高级的数学题。G 先生给他的“作业”渐渐从一整套一整套基本的题，变成一张张写在纸条上的数学难题。直到最后，G 先生对他说：“Mr。 Havens，你的能力已经超过我了。祝你好运。”

　　克里斯托弗认为，这是自己有生以来第一次认识到自己身上的惊人才华。他曾经沉溺在毒瘾之中，最擅长的都是些偷鸡摸狗的勾当。而现在，每一个新解开的方程式都令他感到无比愉悦，成就感满满。

　　但其实，他可能由于吸毒失去了之前的一些记忆。根据他母亲的描述，克里斯托弗从小学阶段数学就特别优秀，乃至于他的老师经常请求他帮忙教其他学生。

　　小时候的克里斯托弗

　　从“G 先生的作业课堂”毕业后，他开始自学三角函数、微积分、然后是超几何求和之类的高级数学。这一阶段需要的教材他基本都靠电话联系自己的母亲来获取，但又几个月后，他索要的教材已经晦涩难懂到他妈根本不知道去哪找。

　　于是在 2013 年 1 月，克里斯托弗写了一封信向数学科学出版社（Mathematical Sciences Publishers）“求救”。他说在监狱中自学已经无法突破自身的瓶颈，希望得到指点帮助，并想要订阅该领域前沿的著名期刊《数学年鉴》（Annals of Mathematics）。

　　克里斯托弗的手写信

　　出版社编辑看着他的信觉得有些怀疑，于是将消息告知了自己的朋友 Marta Cerruti。Marta Cerruti 又把消息转达给了自己的父亲——都灵大学的数学教授 Umberto Cerruti。

　　这位教授对克里斯托弗自学数学的能力也是半信半疑，但出于帮助女儿的心态，就给他回信出了一道关于数论的难题。

　　一段时间后，Umberto Cerruti 收到了一张 1.2 米长的纸，上面写着一个长到难以置信的公式——正是他出的难题的答案。

　　这是今晚我们的“难题”答案

　　为了验证克里斯托弗的“野路子”解法，这位数学教授需要借助计算机输入公式。换言之，克里斯托弗耗费了颇长的一段时间来解答，主要还是因为他解决任何问题都需要依靠纯手写计算。

　　接着，都灵大学的 Umberto Cerruti，还有宾夕法尼亚州伊斯顿拉斐特学院的数学教授 Gary Gordon 博士都向他发出帮忙解决古老数学问题的邀请。鸡贼的是，这些老教授们都不提前跟他说这些问题目前还无解。

　　结果呢，仅靠纸和笔，克里斯托弗就涉及所谓连分数（continued fraction）的数论问题提出了一番自己的独到见解。他的结论虽然严格来说还未彻底解决欧几里得留下来的数学难题，但已“足以开辟数论研究的一个新领域”。

　　Umberto Cerruti 帮他以学术界的陈述方式理清了证明思路，随后在 2020 年 1 月，他们两个和其他合作者共同在《数论研究》（Research in Number Theory）期刊上发表了该研究论文。

　　而声名鹊起之后，他还在狱中成为了加州大学洛杉矶分校（UCLA）密码学家阿米特·萨海（Amit Sahai）博士的特殊学生。阿米特说“他是我整个学术生涯中遇到的最勤奋的学生”，他可以一整天致力于解决老师发给他的任何问题。

　　在监狱中举办“Pi Day”庆祝活动的克里斯托弗

　　最令人感到欣慰的是，一步步踏上正途的克里斯托弗还在监狱中“开班授徒”。他们将每年 3 月 14 日定为爱好数学狱友的庆典日，还会邀请数学教授来参加活动。

　　对此，克里斯托弗野心十足地说：“大多数囚犯被释放后才能战战兢兢地开始他们备受歧视的求职生涯，而很多人会重回歧途。但我们不是，我将重新定义监狱的生产力。”

　　论文信息：

　　Havens， C。， Barbero， S。， Cerruti， U。 et al。 Linear fractional transformations and nonlinear leaping convergents of some continued fractions。 Res。 number theory6， 11 （2020）。

　　https：//doi.org/10.1007/s40993-020-0187-5

　　原文链接：

　　https：//www.popularmechanics.com/science/math/a34887986/chris-havens-math-inmate/？utm_source=DamnInteresting