佩爾西?戴康尼斯：紙牌里玩出的數學家

科技 08-11

魔術師成為卓有成就的數學家，可能不？美國人佩爾西?戴康尼斯就用自己的傳奇經歷告訴我們，把個人興趣和專業研究結合在一起是一件多麼幸福的事兒。

美國數學家佩爾西?戴康尼斯（Persi Diaconis）是斯坦福大學數學與統計學教授。他出身於一個職業音樂家家庭，曾練過九年鋼琴，到底最後是怎樣成為一名數學家的呢？說起來，還真是一段傳奇的經歷呢。

佩爾西?戴康尼斯（Persi Diaconis）

14歲，為魔術離家出走

戴康尼斯很早就完成了高中學業，14歲就入學於紐約城市學院。這時候的他十分痴迷於紙牌魔術，經常到時代廣場的坦能魔術商店玩上幾手。不久，上世紀美國最偉大的魔術師戴弗農（Dai Vernon）被他驚人的魔術技法所吸引，邀請他加入巡演。戴康尼斯甚至沒有告知父母就離家出走了，「我只帶了幾雙襪子和幾副紙牌。」戴康尼斯後來回憶說。作為戴弗農的學生的助手，他度過了一段非常有趣的流浪生活。在表演魔術的過程中，戴康尼斯漸漸對數學起了興趣，他能夠在腦子裡迅速用二進位給紙牌編碼，當觀眾切牌的時候，不論他們挑中了哪張牌，他都能迅速說出這張牌是什麼。

一邊學習一邊表演，戴康尼斯度過了愉快的八年魔術生活，直到一本書改變他的人生。

美國上世紀最有影響力的魔術師、近景魔術之父戴弗農，是戴康尼斯的魔術老師。（網路圖）

21歲，為概率重回校園

這本書就是費勒（William Feller）的《概率論及其應用》。一名朋友向戴康尼斯推薦了這本書，但是他讀不懂，於是戴康尼斯離開了心愛的魔術表演，重新回到校園，在紐約城市學院學習夜間數學課。這一年，他已經21歲了。起初，戴康尼斯表現得非常平庸，微積分教授甚至說他很笨拙。但僅僅9個月後，戴康尼斯就在眾多學生中間嶄露頭角，開始準備申請哈佛大學的研究生資格。

這本書改變了戴康尼斯的人生軌跡。（網路圖）

三年後，戴康尼斯被哈佛大學錄取為統計方向的研究生。從某種意義上說，他的成功其實得益於他所痴迷的紙牌魔術。讀書期間，戴康尼斯曾把自己的兩個紙牌遊戲技巧投稿到《科學美國人》雜誌，碰巧被數學家兼科普作家馬丁·加德納（Martin Gardner）看到了，他覺得這兩個紙牌遊戲太精彩了，直接就給哈佛大學寫了一封推薦信。當時哈佛大學的統計學家弗雷德·莫斯特勒（Fred Mosteller）正在搞魔術研究，於是雙方一拍即合，戴康尼斯順利成為哈佛大學的研究生，隨後又在哈佛大學攻讀了博士學位。

有人會說，戴康尼斯的運氣也太好了。但實際上，所謂運氣不過是對他平時認真鑽研的回報罷了。

馬丁?加德納是戴康尼斯的貴人。（網路圖）

29歲，成為斯坦福大學教研員

1974年，博士畢業的戴康尼斯加入斯坦福大學，成為一名統計學教研員。由於是半路出家，加上進入哈佛大家的奇妙遭遇，戴康尼斯起初十分擔心同事們發現自己的紙牌魔術背景，總是想方設法地隱藏。這時候，又有一本書改變了他的想法。話說一天，戴康尼斯沒事兒到圖書館去瞎轉悠，碰巧看到了一本書，寫的是法國數學家Paul Levy的一次洗牌實驗。這下戴康尼斯可樂壞了，因為Paul Levy是他最崇拜的智力英雄之一，既然Paul Levy都在研究完美的洗牌方法，他還有什麼不好意思的呢？

解開心結以後，戴康尼斯在斯坦福如魚得水，高興起來還會在學生面前表演幾個紙牌魔術。他的辦公室里經常會出現一些看上去很古怪的實驗設備。有一段時間，他不知從哪兒搞來了一張破爛桌子，他和學生就在這張破爛桌子上研究擲骰子的概率問題。有一次，他還硬讓物理系給他做了一個機器人手臂，專門用來拋硬幣，好研究它們的軌跡。

學術成就，解決洗牌與擲幣的概率問題

目前，戴康尼斯在斯坦福大學擔任數學與統計學教授，在概率問題研究上大放異彩。他的學術成就主要是解決了一些隨機性問題，其中最著名的便是關於洗牌和擲幣的研究。1992年，戴康尼斯和哥倫比亞大學的戴夫·拜耳（Dave Bayer）合作，為交叉洗牌法建立了一個數學模型，證明至少要洗7次牌才能確保整副牌真正混散，也就是每張牌都是隨機出現的。之後他又與理查德·蒙哥馬利（Richard Montgomery）一道，證明拋硬幣的正反概率並非總是一半對一半，物理因素遠比運氣因素重要。這位蒙哥馬利也是位奇人，他曾經深入研究過為啥貓從高處跌下時總能以腳著地。