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七月中旬周日上午,我与尤尔
、伊丽莎白约在数学系主楼后的草坪见面。我们刚刚结束了对哈代-李特尔伍德圆法中一个技术
问题的讨论——关于奇异级数在特定模数
的渐近行为。
光将大学的石灰岩建筑照得发白。
“我认为关键可能在于对指数和估计中相位振
的更好控制。”尤尔
躺倒在草坪上,双手枕在脑后,眯
看向天空,“但那些三角函数的迭加……就像一群不听话的波。”
“可以用范德蒙德行列式的
质来重新组织项,”我说,“减少冗余计算。”
伊丽莎白坐在我们旁边,膝上摊开一本笔记,上面是她工整的推导。“我试过用切比雪夫多项式
近,但在边界
的误差累积仍然……”
“看,那里有只瓢虫。”尤尔
忽然侧过
,指向几英尺外的一片三叶草。
那是一只鲜红的七星瓢虫,正沿着草
缓慢攀爬,背上的七颗黑
犹如用圆规
确画
的圆。
“它的运动轨迹很有意思。”尤尔

前倾,手肘撑在膝盖上,“你们注意看——它不是直线前
,而是沿着某
看似随机但又有周期
回路的路径。像不像布朗运动的简化版?”
“布朗运动是连续时间的随机过程,”我指
,“而瓢虫的移动是离散步
的,更接近某
随机游走。不过它显然不是完全随机的,你看它会避开草叶的绒
,遇到障碍时会转向。”
尤尔
掏
随
携带的小笔记本和铅笔,开始快速勾勒。“假设我们把草坪平面坐标系化,以瓢虫初始位置为原
,记录它每五秒的位置坐标。如果我们有足够多的数据
,能不能拟合
某
转移概率矩阵?”
伊丽莎白轻轻合上书页:“那样需要假设它的移动是
尔可夫过程——即
一步位置只取决于当前位置,与历史路径无关。但你们看,它刚才在同一个区域绕了第三圈了,这可能意味着它有某
记忆机制,或者被某
化学信号
引。”
瓢虫这时已经爬到一片宽阔的草叶上,停了
来,六只细小的足稳稳抓住叶面。
光照在它半球形的鞘翅上,红
鲜艳得几乎不真实。
“那些斑
,”我凝视着那七个黑
,“它们的排列不是完全规则的六边形堆积,但也不是完全随机的。左侧三个,右侧三个,中间一个稍微偏离对称轴。”
尤尔
凑近了些,几乎把鼻
贴到草叶上:“每边的间距……左边三个斑
:第一个距鞘翅边缘约08毫米,第二个距第一个约12毫米,第三个距第二个约11毫米,距鞘翅中
约13毫米。右侧近似但不完全对称。这符合某
正态分布吗?还是更接近泊松分布?”
“样本量太小了,”伊丽莎白提醒,“单一个
无法推断
群分布。而且即使我们能测量一百只瓢虫的斑
位置,我们得到的也只是现象描述,不是形成机制。”
这正是问题有趣的地方。数学可以描述斑
排列的统计规律,但为什么是这
规律?是什么发育生
学的过程,决定了这些黑
素细胞在幼虫变态为成虫的过程中,会在鞘翅的特定位置沉积黑
素?
以目前我的知识储备无法解释。我也从未看到过这方面的文章。
尤尔
已经伸
指,小心翼翼地向瓢虫靠近:“如果我们抓一只回去,用测量
确坐标,也许能——”
“别碰它。”伊丽莎白轻轻
住他的手腕。
尤尔
的动作僵在半空,他的手指距离那只鲜红的瓢虫只有几厘米。他扭过
,“怎么了,伊丽莎白?我只是想更仔细地观察它,不会真的伤害——”
伊丽莎白放在尤尔
手腕上的手指没有松开,目光却柔和地落在七星瓢虫上。“让它待在那里就好。”
尤尔
缓缓收回手,坐直
,“为什么?它只是个昆虫。我们观察它,测量它,这本
就是科学的一
分啊。林奈分类法不
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