黎曼手稿里的智慧遗产:
含西格尔(黎曼-西格尔公式)的推进

黎曼ζ函数非平凡零点都位于复平面上Re(s) = 1/2的直线上。在黎曼猜想的研究中, 数学家们把复平面上Re(s)=1/2的直线称为临界点。运用这一术语,黎曼猜想表述如下: 黎曼ζ函数的所有非平凡零点都位于临界线上,这就是黎曼猜想的内容,它是黎曼在1859年提出。黎曼猜想是一个纯粹的复变函数命题,但它是一曲有关素数分布的神秘乐章,把数论、分析、几何、概率等主要数学分支联系起来。

1. 计算零点

随着证明黎曼猜想的努力付诸东流,而计算零点的可能也趋于渺茫,数学家陷入漫长的痛苦期以至于他们终于开始怀疑黎曼猜想不过是他直觉的猜测,而并没有实际的计算证据。

黎曼时代的数学家喜欢发表他们认为已经成熟的学术成果,而对探索中的理论讳莫如深。因此,很多数学家公开发表的成果只是他们研究成果的极小一部分,许多价值连城的创意并没有对外公布。

高斯这方面是一个典型。在1898年公布的高斯科学日记里,人们才发现他的很多思想和成果遥遥领先那个时代,却因为没有发表而让后世的数学家走很多弯路。例如,椭圆函数双周期性理论的结果直到100年后才被重新发现。与此同时,高斯最早意识到非欧几何的存在。这样的例子比比皆是。人们只能从高斯的稿件和信件中寻找那些依旧蒙尘却隐匿着科学巨匠光辉的成果。

因此在黎曼猜想面前灰头土脸的数学家把目光投向黎曼的手稿。遗憾的是大部分凝聚黎曼心血和洞见的手稿在他去世后被管家付诸一炬,从此人们失去近距离解黎曼进行科学思考和创作的机会,也让他卓绝非凡的智慧结晶失去传承。

黎曼的妻子侥幸抢救出一小部分手稿,并把它赠送给黎曼生前的好友戴德金。后来,她担心手稿里可能有黎曼与她的私人信件,又把大部分手稿索回。这些残留的珍贵手稿,最后经由戴德金献给了哥廷根大学图书馆。这也成了黎曼留给后人的珍贵遗产。

很多慕名前去的数学家希望从黎曼的手稿里得到启发,但这些手稿太过艰深晦涩,人们止步于此,无法读懂黎曼在天马行空的字里行间所展示出的才能。一代数学大师的遗物,在为将来破译它的人牢牢地守护着秘密。

2. 零点计算的推进

1932年,朗道(或兰道)的学生西格尔终于在历经两年的苦苦钻研后,从黎曼的手稿里找到关键的证据。正是这一证据表明,黎曼对他提出的三个命题有过极其深刻的思考和计算。西格尔在手稿里发现黎曼当年随手写下的公式,这个公式今天被称为黎曼-西格尔公式。西格尔也因为让黎曼的公式重现天日而最终获得沃尔夫奖。

有些数学家甚至认为:如果不是西格尔发现这个公式,那么时至今日它会像埋入沙漠深处的宝藏、再难被后人重新发现。西格尔写下这个公式的那天,距离黎曼在手稿里留下这份遗产已经过去73年。

黎曼-西格尔公式很快发挥其巨大的威力,基于这一公式,人们能很轻松地继续推进零点的计算。哈代的学生利用西格尔公式把非平凡零点的个数计算到1041个,人工智能之父图灵推进到1104个。此后的几十年,在计算机的辅助下,人们继续非平凡零点计算的接力赛。

1966年,非平凡零点验证到350万个。20年后,计算机能算出黎曼ζ函数前15亿个非平凡零点,这些零点无一例外地都满足黎曼猜想。2004年,这一记录达到8500亿。最新的成果是法国团队用改进的算法,把黎曼ζ函数的非平凡零点计算10万亿个,仍然没有发现一个反例。

十万亿个饱含着激情和努力的证据再次坚定人们对黎曼猜想的信心。然而,黎曼ζ函数毕竟有无穷多个零点,十万亿和无穷大比起来,只是沧海一粟。黎曼猜想的未来在哪里,人们一片茫然,不得而知。与此同时,试图证明黎曼猜想的人们也传来佳音。

3. 零点的临界线

英国数学家哈代首先证明ζ函数的零点有无穷多个都位于实部是0.5的直线上。这是一个无比震惊的重大突破。在此之前,人们甚至不知道零点的个数是否有限,而哈代的结果直接告诉人们,零点的个数不仅是无穷的,而且还有无穷多个零点都位于这条临界线上。遗憾的是人们并不知道临界线外是否存在非平凡零点。

挪威数学家塞尔伯格证明临界线上的零点个数占全部非平凡零点个数的比例大于零,这意味着临界线上的零点在全部零点的分布中举足轻重。值得一提的是塞尔伯格在32岁时用初等数学方法证明了素数定理从而获得菲尔兹数学奖章。

进一步,美国数学家莱文森引入独特的方法,证明临界线的零点占全部零点的比例达到了34.74%。基于莱文森的技巧,普林斯顿数学家康威在1989年把比例推进到40%,这也是迄今为止得到的最好结果之一。

4. 物理世界的奇遇

在理论和计算的突破猛进下,人们开始关注零点在临界线上的分布规律。

数学家休·蒙哥马利发现零点分布的规律竟然和孪生质数对在数轴上的分布规律类似。受此启发,他写下一个关联函数描述这种规律。令人惊奇的是,该函数描述的理论结果和实际计算结果几乎完美地吻合。

备注:

1. 休·蒙哥马利是美数学家,主要研究领域是数论,他和迪恩·蒙哥马利不是同一个人。

2. 迪恩·蒙哥马利与格里森、齐平一起及解决著名的希尔伯特问题中的第五问题,即拓扑学成为李群的条件(拓扑群)这一个问题简称连续群的解析性,即是否每一个局部欧氏群都一定是李群。

还有没有更秘密的法门?

惠能云 :
“ 与汝说者,
即非密也。

汝若返照,
密在汝边。”

我跟你说的,
都不是秘密,
真正的秘密在你自己心里。

我们的心具足万法,
我们反观己心,
就能把智慧打开。

只能自修自证,
谁也代替不了。
  
石头禅师给怀让大师送信时问 :

“ 不慕诸圣,
不重己灵时如何?”

不羡慕诸佛,
也不看重自己的智慧,
到了这个境界,
该如何用心?

怀让大师说 :
“ 子问太高生,
何不向下问?”

你问得太高了,
何不问点基础问题。

结果石头和尚就讲 :
“ 宁肯累劫受沉沦,
不向诸圣求解脱。”

这跟我们很多人天天求佛,
真是天壤之别。

石头和尚讲,
宁肯永远受沉沦,
也不向佛求解脱。

我们的心是一切秘密当中的秘密,
我们不能向佛求解脱,
只能自修自证。
  
说到禅宗的用功,
祖师还有很多非常精彩的开示。

有人问药山惟俨禅师 :
“ 兀兀地思量什么?”

药山禅师回答 :
“ 思量个不思量的。”

学人又问 :
“ 不思量的如何思量?”

祖师回答 :
“ 非思量。”

就讲禅宗在意识上用功,

思而无思、
不思而思的这个原则,

思量个不思量的。
  
禅宗沩仰宗开宗祖师沩山禅师,
仰山禅师来见他,

问 :
“ 如何是真佛住处?”

我们的佛性在哪里?

沩山禅师说 :
“ 以思无思之妙,
反思灵焰之无穷,

思尽还源,
性相常住,
事理不二,
真佛如如。”

这是参禅用功,
第六意识转智的一个完整的次第。

“ 以思无思之妙,
反思灵焰之无穷 ”,

令我们的意识心越来越清净,
越来越单纯。

“ 思尽还源 ”,
最后让第六意识心土崩瓦解,
言语道断,

“ 性相常住,
事理不二 ”,

这时性相才能统一,
事理才能圆融,
本有的佛智自然开显。

这是禅宗用功的核心。
  
我们来看看怀让禅师是如何用这种用功方式悟道的。

怀让禅师是先参老安国师,
老安国师是五祖大师座下十大禅师之一,
一百多岁才圆寂,
怀让禅师是他座下非常出色的门人。

但是老安国师年事已高的时候,
就让怀让禅师去参六祖。

怀让禅师到了广东南华寺见到六祖,
恭敬礼拜,

六祖大师就问他 :
“ 甚处来?”

怀让禅师答 :
“ 嵩山。”

师曰 :
“ 什么物?
恁么来?”

什么东西?
怎么来的?

这是问他的心行,
你的心是什么状态?

《 五灯会元 》 里记载,
这一问,

已经饱参饱学、
通达经教、
禅定功深的怀让禅师,

参究了八年。

八年以后,
他才回答六祖大师 :
“ 说似一物即不中。”

说它像什么都不对。
  
六祖大师就问他 :
“ 还可修证否?”

还需要修行吗?

怀让禅师回答 :

“ 修证即不无,
污染即不得。”

还是需要修行,
但是此物已经脱离了一切染污。

六祖说 :
“ 只此不污染,
诸佛之所护念;

汝既如是,
吾亦如是。”

这个不污染的
“ 此心 ”,

是诸佛护念的密钥、
心髓。

你已经到了这个境界,
我也是一样。

但用此心,
直了成佛。

禅宗所传的,
就是这一法。

“ 怀让大师豁然契会 ”,
彻悟了。

彻悟以后,
“ 遂执侍左右一十五载,
日臻玄奥。”

从那以后,
又执侍六祖大师左右,
继续用功,

用了十五年的时间,
每天都有进步,
越来越成熟。

悟后仍要修行
  
刚才讲禅宗成就的是自性三身,
其实就是法身智慧。

传统教下的观念里,
在我们这个世界,

离我们最近的成就圆满的法报化三身的是释迦牟尼佛,

下一位就是当来下生弥勒佛,
中间不会有第三个人成就。

六祖大师明确成佛是成就自性三身,
于是让成佛变得人人可期。

从此以后,
我们汉传佛教成佛作祖的人不计其数。

所以六祖大师的贡献,
在释迦佛以下可以说是无出其右,
相当于释迦佛到我们汉地来分身宣化。
  
在三身当中,
报化身被祖师称为酬因答果佛,

是历劫行菩萨道所成,
它是因缘所成的生灭法。

法身才是一悟永悟的真佛。

禅宗祖师彻证自心以后,
深度跟诸佛一样,
不然就不是成佛,

但是差别在于广度没有诸佛广,
对于无量百千三昧,
还需要尽未来际的修行来成就。

所以,
严格地说,
禅宗彻悟以后,
才是最成熟的参禅,

那时就是念念锤炼已悟的佛智,
尽未来际行菩萨道,

最终建立净土,
圆满成佛。
  
所以怀让大师彻悟以后,
又在六祖大师身边十五年,

天天在进步,
圆成自己的境界。

悟后如何用功?
  
禅宗悟后所修的两种三昧,
是六祖大师特别提倡的。

“ 师复曰 :
诸善知识,
汝等各各净心,

听吾说法,
若遇成就种智,

需达一相三昧、
一行三昧。”

这是禅宗悟后所修的两个三昧 ——

一相三昧和一行三昧,
有时又总起来说般若三昧。

这与
《 大乘起信论 》 里面的
真如三昧是同一个内涵。
  
“ 若于一切处而不住相,
于彼相中不生憎爱,
亦无取舍。

不念利益成坏等事,
安闲恬静,
虚融澹泊,
此名一相三昧。”

那么
“ 一相三昧 ”
是什么意思呢?

就是能够安住于一心真如的境界。

于一切处,
五蕴幻相,
身心世界,
皆无所住。

然后,
于幻相中,
憎爱不生,
亦无取舍。

一切利益成坏,
荣辱是非,
皆不干怀。

内心极其安闲、
恬静,

心量广大,
清净无染。
  
那么什么是
“ 一行三昧 ” 呢?

“ 若于一切处,
行住坐卧,
纯一直心,
不动道场,
真成净土,
此名一行三昧。”

“ 一相三昧 ”
是在静中。

一行三昧,
就是在行住坐卧等动中,

纯一直心,
不动道场。

念念是真心,
这是真成净土。
  
所以永嘉禅师讲
“ 行亦禅,
坐亦禅,
语默动静体安然 ”,

这是一行三昧的境界,

而不是我们现在走路的时候知道脚抬起、
放下,

这是我们因地用功,
不能跟祖师禅相提并论。

不是一个层面的智慧,
理解错了就会有种种过失。
  
六祖大师云 :
“ 若人具二三昧,
如地有种,
含藏长养,
成熟其实。”

如果一个人具备了这两种三昧,
就好比大地有了种子,
最后能够圆成佛果。

祖师讲的悟后长养圣胎,
就是锤炼这两种三昧。

大慧宗杲禅师讲,
如果能够证得一行三昧,
无量百千三昧将会不求自得。

为什么呢?

因为一切三昧以此为体。
  
好了,
以上我们依据六祖惠能的开示,
把禅宗的修行宗旨,
作了一个非常笼统的介绍。

下面我们介绍一下其他宗派的修行风格。

其他宗派的修行风格
  
大乘教下各宗,
目标是圆满成佛,
不会有人期望今生能够成佛,

所以就不会有这样的见解,
自然也就不会做发明本有觉性的功夫。

这种情况下,
成佛真的需要三大阿僧祇劫。
  
达摩祖师来中国之前,
《 高僧传 》 里
很多祖师境界都非常高,

戒行清净、
教理通达、
禅定功深、
神通广大,

但是很少有说证悟的,
就是因为不敢期许有证悟。

禅宗兴盛以后,
教下依然不敢面对,
甚至诸多诽谤,
比如德山宣鉴禅师,

他进入禅门以前是教下讲
《 金刚经 》 的大法师,
居然也无法理解禅宗顿悟成佛。

这代表了很多人对法、
对修行的理解,

都是在因地,

在信心位、
资粮位上修行,

不敢期许成就。
  
那么小乘部派是破我执,
证阿罗汉,
不期望成佛。

同时,
虽然他们承认佛的智慧、
福报的圆满远胜过阿罗汉,

但是,
他们认为佛所证得的空性身跟阿罗汉是一样的。

他们也承认有菩萨,
但是,
他们有人把菩萨道和解脱道对立起来,

认为想要成佛,
具备佛的相好庄严和种种殊胜的功德,
要以凡夫的身份经过漫长的修行。

所以在南传佛教当中,
一般他们认为这个世界的圣位菩萨只有两位,

一位是释迦佛的前身,
一位是当来成就的弥勒菩萨,
除此之外所有的菩萨都在凡夫位。

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儿童社区疫苗接种中心地址:

香港儿童医院儿童社区疫苗接种中心
地址:九龙湾承昌道1号香港儿童医院临床服务大楼(B座)地下

香港大学驻港怡医院儿童社区疫苗接种中心(逢星期二及日)
地址:黄竹坑南风径1号

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