与数学相关的电影

到现在为止，以数学为主题的电影已经拍摄了好多部。

由马特·达蒙主演，剧本为《心灵捕手》（原题为Good Will Hunting，1997年，美国），还有根据小说《博士的爱情算式》（小川洋子著）改编的同名电影（2006年）都获得了巨大成功，令我记忆犹新。

在这些作品的影响下，对数学抱有亲切感的人也有所增加了，这对我来说真是天大的喜讯。除此之外，还有很多以数学为中心的优秀影片，在此为大家做一个介绍。

《美丽心灵》

（原著为A Beautiful Mind，2001年，美国）

奥斯卡奖：最佳作品奖、最佳女配角奖、最佳导演奖、最佳编剧奖

导演：朗·霍华德

本片是以一位真实存在的数学家约翰·纳什（1928～2015）为主人公的故事。

纳什（罗素·克劳饰）有着“想要找到支配时间一切的真理”的野心，无意中构建了将集团中个人意志决定结构公式化的“博弈理论”。但是，在精神分裂症的折磨之下，他的身心都趋于崩溃，是他的妻子艾丽西亚（詹妮弗·康纳利饰）将已经看到地狱的纳什拯救了出来。纳什的理论对从经济学到现实社会的影响都非常大，最终赢得了诺贝尔经济学奖的无上荣光。

这部电影完美地刻画出了冷战时期美国数学与数学家的使命以及数学家的苦恼等现实世界的问题。

顺便值得一提的是，以他的名字命名的“纳什平衡”是在把所有参与者都当作对手的战略下，以争取自己利益的最大化为目的时成立的一种“平衡状态”。

观影时请大家务必先了解一下约翰·纳什和他的理论，这样对电影能有一个更为深刻的了解。

《求证》

（原著为Proof，2005年，美国）

导演：约翰·麦登

凯瑟琳小姐（格温妮丝·帕特洛饰）从天才数学家的父亲（安东尼·霍普金斯饰）身上继承了数学才能与不稳定的神经。她在照顾患有精神疾病的父亲的同时，写完了父亲未完成的“证明”（proof）。电影的后半部分就是围绕着这本笔记进行的。

这部电影在数学方面的妙处在于其并没有详细记述“证明了数学的哪个问题”。

作品中只用“关于质数的证明”“数学家们多年的梦想”等含糊的表述一语带过，听完之后也无法明确其含义。

不过影片中出现了“狄利克雷L函数”“西格尔零点”等台词，可以知道作品是关于“黎曼猜想”的（对于了解的人来说）。而让我内心感到雀跃的是下面的场景。

有一个镜头是凯瑟琳在冰箱前突然想到了什么，然后在笔记本上写下了“*is true！”。那正是（关于“黎曼猜想”的问题）“证明”完成的瞬间。

原来如此，我们应该把这部电影当作是一部描述未来的影片。

想必很多人不知道“黎曼猜想”是一个怎样的难题。但如果能在对“黎曼猜想”有某种程度的了解基础上再去鉴赏影片，相信会对姑娘完成的“证明”价值有更明确的理解。如果读过收录在拙作《有趣得让人睡不着的数学.2》中的“超级入门·黎曼猜想”再去欣赏电影也不失为一种乐趣。

《剑岳：点之记》

（2009年，日本）

日本电影金像奖：最佳男配角奖、最佳导演奖、最佳音乐奖、最佳摄影奖、最佳照明奖、最佳录音奖。

这部电影不像《美丽心灵》和《求证》那样，从一开始就把“数学”摆上舞台。但是影片的关键词是“三角测量”。

这部影片是以真实人物测量师柴崎芳太郎（1876～1938）为主人公。日本陆军因为军事需要，必须完成一张精确度很高的日本地图。为此主人公要去挑战之前从未有人踏足过的剑岳之巅。

绘制地图需要一项必不可少的操作，那就是“三角测量”。进行测量工作的柴崎（浅野忠信饰）在山顶上宣布：“现在开始选定三角点。”这次三角测量的记录就是题目中的“点之记”。

本片的看点之一在于庄严的大自然和与其对峙的人物描写。

拍摄没有依赖CG等技术，而是以实拍为基础，展现出立山连峰的庄严与美丽，以及压倒性的冬山美景。

为了绘制地图鞠躬尽瘁的柴崎，为了拍摄电影死而后已的剧组，两拨人互相碰撞激发，给观众提供了一部感情浓烈的好作品。

在实际的地图绘制过程中，是以“点之记”中记录的数值为基础开始三角函数的计算工作。但是，影片虽然描述了“三角测量”，却不见“三角函数”等计算工作。在这部影片中，数学最终还是一位幕后英雄。

在地图绘制的过程中，数学始终在背后默默无闻地工作着——从将地图纸拿到手里的那一刻起，我就发现了这个事实。绘制过程中使用的三角函数、对数、微积分等一切跟数学相关的内容都没有在地图上留下半个影子，尽管绘制地图需要的计算量非常庞大。可是将地图拿到手中时，我们只能感受到纸张和油墨的重量——也就是说，数学既没有留下重量，也没有留下颜色，是“眼睛看不见的存在”。

这部影片静静地讲述了数学这位一直躲在背后的无名英雄。

《π》

（1998年，美国）

圣丹斯电影节最佳导演奖、独立精神奖剧本奖

导演：达伦·阿罗诺夫斯基

“我的假设。第一，数学可以讲述世间万物的故事。第二，所有事物和现象都可以用数字置换和理解。第三，将事物算式化后会出现一定的法则，因为所有的事物和现象都有法则。”

这是影片主人公马克西·科恩（肖恩·格莱特饰）多次挂在嘴边的金句。故事的展开以埋头于自己电脑中的主人公公寓里的一间屋子为主要场景。

这台他自己组装的名叫“欧几里得”的电脑，有一天在算出股市中股票价格的216位数字的同时坏了，但其结果跟真实的股价完全一致。

更离奇的是，马克西的老师索尔在机缘巧合下知道了一个犹太人的秘密组织，他们也得到了完全相同的216位数字。整部电影都围绕着这把掌握世界秘密的钥匙的216位数字，描绘了一个欲望与仇恨交织的世界，是一部经典的科幻悬疑电影。

看到主人公马克西，我想到了楚德诺夫斯基兄弟的故事。这一对数学家兄弟在20世纪80年代为了计算π，历经艰辛，险些丧命。从俄罗斯移居到美国后，这对兄弟就像马克西一样，也躲在公寓的房间里自己组装了一台计算机，并在圆周率π的计算上创造了世界纪录。

这部作品通过黑白影像，将数学与人和社会的关系真实地呈现了出来。

以上几部作品无论是纪实影片（根据真实存在的人物和故事拍摄的电影）还是虚构影片，每部都真实展现了“人与数学共存”的主题，这一点让我深受感动。

数学与音乐

大家去过天文馆吗？天文馆给人的印象大概是一个“观看四季星空和天体现象等影像的地方”，而实际上并不只是这样的。现在数码天文馆已经成为一处叫人叹为观止的所在。

在天文馆上映的3D全息影像作品是在全世界拍摄的，无须佩戴眼镜也可以享受裸眼3D影像，给人以音乐和影像在身体中贯穿的畅快体验。

《MUSICA：宇宙因何而美丽？》

（英文版Congratulations！MUSICA：WHY IS THE UNIVERSE BEAUTIFUL?2013年）

出品人：高桥真理子；导演：上坂浩光；音乐：酒井义久；监制：佐治晴夫、樱井进

JAPP国际短电影奖2014（社交部）部门优秀奖

在数学与影像结合的3D全息影像《MUSICA：宇宙因何而美丽？》中，我也以监制的身份参与了制作。这是一部通过音乐和数学来解读宇宙的科幻电影。

人们为什么会研究“数学”和“音乐”呢？

在数学这个宏大的故事中，我们是从寻找内心的“数”与“形”开始的。果然，在数与形的世界里，我们找到了令人惊诧的协调（定理）。人们在音乐与数学中探索的只有“美”。能对天体、人体、数和形的世界中一切协调背后隐藏的美产生共鸣的正是我们的心灵。

数学、电影与音乐

最有乐趣的电影和音乐都是与最有智慧及趣味的“数学”相辅相成的，我认为这是一种必然。

这里提到的“数学的世界”与教科书中学到的别具一格，通过电影和音乐可以体味到数学深奥的妙趣。请大家也务必通过优秀的影视作品来品味“数学的世界”。