数学家的冒险

高等研究Bob的游戏学院发放了21,742.50美元的津贴数学1935-36学年，理论物理一万美元。波兰数学家斯坦尼斯瓦夫·乌兰(Stanislaw Ulam, 1909-84)获得了300美元的奖金，这足以确保他进入美国。1934年，他曾写信给约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)，讨论测度理论中的一个问题。冯·诺依曼在1935年从莫斯科参加拓扑学会议回来时，安排两人在华沙火车站见面。研究所的正式邀请随之而来，乌兰于1935年12月登上阿基塔尼亚号前往纽约。他和冯·诺依曼在思想上一直密不可分，直到冯·诺依曼去世。

Françoise乌兰(née范琼·阿隆，1918-2011)出生在第一次世界大战末期巴黎被轰炸期间的一个地窖里。她的家庭“一边是左翼知识分子，另一边是上层社会的波西米亚人”，1927年搬到摩洛哥，把她留在巴黎圣米歇尔广场住了两年，她的姨妈和舅舅都是狂热的共产主义者，他们是一家出版社的经理，也是一个著名文学沙龙的主人。她从房东收留的一名英国交换生送给她的《爱丽丝梦游仙境》中学习英语。在她自己的回忆录《从巴黎到洛斯阿拉莫斯》中，她扮演爱丽丝，一路上遇到了许多二十世纪数学和物理学的领军人物。

Françoise作为美国的交换生向国际教育学院申请，并于1938年8月乘船前往纽约，从纽约乘灰狗巴士前往加利福尼亚的米尔斯学院。当她在米尔斯的一年结束时，她的母亲警告她不要回法国，所以她获得了马萨诸塞州芒特霍利约克学院的研究生奖学金。1939年秋天，在剑桥的一个聚会上，她遇到了斯坦。斯坦在哈佛大学获得了乔治·大卫·伯克霍夫(George David Birkhoff)的三年奖学金，1939年8月，他最后一次离开波兰时，带着他的弟弟亚当(当时17岁)。他们正在开往纽约的巴托里号上，船上的无线电里传来了《苏宾特洛甫条约》的消息。“这是波兰的末日。”斯坦宣布。

斯坦和Françoise都将在他们逃离的大屠杀中失去大部分家人。斯坦和亚当现在太穷了，买不起餐馆，在波兰太富有了，没有学会自己做饭，所以Françoise开始为兄弟俩做饭，和他们一起吃饭。“那是战争中最黑暗的日子，”她回忆道。为了一杯5美分的咖啡，斯坦和来到剑桥的波兰和其他外国数学家在格鲁吉亚的自助餐厅里坐了几个小时，讨论着令人焦虑的战争消息，或者谈论数学。他们也成了我的朋友，我下班后也会加入他们。”

哈佛大学涌入了大量难民，1941年，斯坦奖学金的续签申请被拒绝。威斯康辛大学(University of Wisconsin)提供了一份年薪2300美元的讲师职位，这救了他。Françoise跟着他到了麦迪逊，带来了霍利约克大学的学位证书和一件五美元的裙子，她穿着这条裙子在治安法官面前举行了婚礼。“你想要长仪式还是短仪式?”法官问道，并补充说，做空是两美元，做多是五美元。“我们选短的。”斯坦回答。

“我们两个都不了解家庭生活，”Françoise说。在友好、严肃的美国中西部人中间，他们在从欧洲正在被摧毁的社区传来的报道中尽可能地安定下来。斯坦参加了飞行课程，希望加入美国空军，但由于视力不佳，他的服役被拒绝了。1941年春天，当他听到“20艘鱼雷艇(将)驶往英国”的消息时，他写信给冯·诺伊曼说:“我不禁想到，50辆自行车也会很值钱。”冯·诺伊曼回答说，有“有趣的”战争工作正在进行，但“他不知道(斯坦)在哪里”。最终，在1943年底，这些暗示导致了汉斯·贝特的神秘邀请，乌拉姆夫妇在不知道他们同意了什么或在哪里同意的情况下接受了邀请。

于是，斯坦和Françoise带着即将出生的孩子来到洛斯阿拉莫斯，用斯坦的话说，“那里的空气就像香槟一样”。在新墨西哥州偏远的平顶山上，这个与世隔绝的社区已经变成了一个知识分子的乌托邦，暂时与亚伯拉罕·弗莱克斯纳(Abraham Flexner)在IAS聚集的学者社区相平行。“在整个科学史上，从来没有任何东西接近这样的浓度，”斯坦评论道，并指出，“34岁的我已经是老年人之一了。”学科和背景之间的障碍消失了。离开Lwów和巴黎后，斯坦和Françoise第一次有了家的感觉。这种感觉得到了广泛的认同。“洛斯阿拉莫斯变成了一个很棒的婴儿农场，”Françoise说，“这惹恼了格罗夫斯将军。”

在洛斯阿拉莫斯，有现场儿童保育、医疗保健和学校，对许多本身就是科学家的女性来说，工作很容易，也很受期待。Françoise首先加入文件部门，运用她在新闻方面的训练和家庭背景，帮助艾米丽·莫里森和大卫·霍金斯编纂了洛斯阿拉莫斯的最终官方历史(曼哈顿区历史:Y计划，洛斯阿拉莫斯计划，1961年以两卷解密出版，共612页)。然后她加入了理论部门，成为了一名数据分析师，在那里她很高兴能在斯坦身边工作，但对研究炸弹感到不舒服。

斯坦有一种特殊的天赋(也许来自于他的波兰式幽默感)，他能默默地跟着一个数学或科学概念走一段时间，然后突然出人意料地把它翻转过来，就像一个笑话在最后揭晓的方式一样。二十世纪的四项伟大创新——蒙特卡洛方法对难以处理的过程进行统计分析，“泰勒-乌拉姆发明”的辐射内爆使氢弹成为可能，用核脉冲推进太空飞行器的想法使猎户座计划成为可能，以及通用细胞自动机的想法——都源于斯坦，似乎并不费力。他在病毒性脑炎恢复期被告知停止思考后，在玩无休止的纸牌游戏时发明了蒙特卡洛;他设想了猎户座计划，想知道为什么我们不用炸弹来发射火箭，而是用火箭来发射炸弹;他关于细胞自动机的想法是在一次与冯·诺依曼在中央公园的公园长椅上的谈话后形成的，那次谈话是为了传递绝密消息，即他的热核发明刚刚在第一次测试中产生了1020万吨的能量，在试图证明爱德华·特勒的方法是一条死胡同时，潜在的突破偶然实现了。“中午我发现他在家里盯着窗外，脸上的表情很奇怪，”Françoise回忆道。“我永远不会忘记他在花园里茫然地凝视时的神情，他用微弱的声音说，我还能听到，‘我找到了一种让它工作的方法。’”

在与脑炎的死亡擦屁股后，斯坦在洛斯阿拉莫斯获得了一份无限期的任命，相当于国际会计学会常任理事国的地位。由于他不适合任何现有的小组，他被任命为小组组长。Françoise说:“斯坦很喜欢团队领导者的标签，因为他领导的团队只有一个人，也就是他自己。”他可以自由地做任何他想做的事情——他也这样做了。20世纪下半叶的许多技术发展，从高性能计算到理论生物学，都源于战后在洛斯阿拉莫斯继续存在的自由探索精神。有一个不言而喻的协议:政府不会告诉科学家们如何追求科学，科学家们也不会告诉政府如何使用(或不使用)他们帮助设计的武器。奥本海默受到惩罚，不是因为他对国家安全构成威胁，也不是因为他过去与共产主义者有联系(这在优秀的物理学家中很常见)，而是因为他打破了这个不成文的规则。

斯坦后来转学生物学，所到之处都有新的见解。1953年，DNA结构的发现震惊了整个科学界。遗传信息是如何被复制的现在已经很明显了，但是核酸和蛋白质之间的翻译是如何被编码的仍然没有得到充分的解释。乌兰在俄罗斯出生的同事乔治·伽莫夫在1953年7月20日发了一份电报:

亲爱的斯坦，你有一个问题，用20个不同的字母写出一个包含几千个字母的长连续单词。这个单词的长度应该是多少，才有可能找到十个字母的单词呢?请线。

斯坦立刻回答说:

请电报是否允许在长单词中跳过字母组成十个字母的单词。如果是的话，回答得简短一些。如果只有连续的字母允许答案大于10的20次方卡森就会把这个词寄给对方付费。爱,斯坦

11岁时，未来的电影导演索尔·克莱因在美国驻德国军事基地拉姆施泰因附近长大，他读过埃德·里吉斯的书谁拥有爱因斯坦的办公室这本书讲述了国际会计协会的生活，广受欢迎。除此之外，克莱因对数学和数学家的单相思，也让他读到了乌兰的自传，数学家的冒险．克莱因最近上映的这部故事片，由他的瑞士合伙人蜻蜓电影公司的莉娜·弗尔玛制作，主要讲述了二战期间和二战后不久，乌拉姆和冯·诺伊曼在美国的友谊。

克莱因认为这是一个近乎神话的故事，两个流离失所的东欧犹太人，靠他们的数学智慧生存，他们流浪到美国西南部的高原沙漠。他们希望拯救那些给了他们一个家的、脚踏实地的美国(和印第安人)同胞和农村妇女，但他们从不确定自己的灵魂将会发生什么。奥本海默方面的故事已经被讲了很多遍(而且即将被搬上大银幕)，但乌拉姆-冯·诺伊曼方面的故事却鲜为人知。

多亏了阿尔弗雷德·p·斯隆基金会(Alfred P. Sloan foundation)——该基金会的公众理解科学计划在早期阶段将少量的科学和数学注入书籍和电影中，具有巨大的成本效益——克莱因获得了一些关键的早期发展资金，并在翠贝卡电影学院、波兰电影学院、德国电影学院Filmförderfonds和许多其他支持者的帮助下，他和Vurma得以将他们的愿景搬上银幕。

有两个几乎不可避免的警告:数学家的冒险这部电影几乎没有数学元素，时间安排和角色阵容也有些混乱——克莱因，以及饰演斯坦的菲利普·特洛金斯基、饰演Françoise的埃丝特·加雷尔、饰演亚当的马特乌斯·维克劳维克和饰演冯·诺伊曼的法比安·科切茨基的精彩表演，让这个故事变得生动起来。克莱尔·乌兰(Claire Ulam)从小就为她父亲的洛斯阿拉莫斯科学纪念册提供题词——“我父亲所做的一切就是思考、思考、思考!——在洛斯阿拉莫斯拍摄期间参观了片场。她于2020年12月去世，但能够参加在棕榈泉举行的电影全球首映式。之后，她拥抱了特洛金斯基，说:“谢谢你，爸爸!”

我们同意。

发表在学院信2021年秋季．