152.神的意志

    李轩第一次直播完后，并不关注网上消息，他参加这次数独网络赛纯属意外，当然好处是有的，对数独有了新的理解。
    周末时间还很长，李轩忽然对数独里相关问题很有兴趣，准备再研究一下数独。
    周日一天，他就拿出一堆草稿纸在自个房间慢慢研究，首先他写下最后一轮遇到的数独难题，想寻找其他思路。
    看着这道数独题，李轩思索了一会儿，还是没有发现更简便的解法。闲得蛋疼，他想到了数独里的三个数学问题。
    第一个问题是标准数独共有多少种？
    第二个问题是至少要有多少个已知数才能保证数独存在唯一解？
    最后一个问题是数独存在唯一解有没有简单判断办法？
    第一问题，共有多少种数独，这是数学中排列组合的问题，想着这个一个有趣的问题，李轩兴致高涨，拿起笔默默算起来。
    古希腊毕达哥拉斯的万物皆数，万物都可以用数字来衡量。事实上宇宙中包涵数不清的数学问题，最明显的就是几何图形和函数关系，关键是能不能从万事万物发现提炼出这些问题。
    数独最初来自欧拉研究的幻方，里头数学问题很多，李轩发现了这三个问题他觉得数独问题中最重要的，当然他研究数独完全是源自好奇心，兴趣使然，把问题解决没有什么好处和嘉奖。
    “究竟有多少种标准数独？感觉会是天文数字。”
    李轩微笑，直觉这个数会很大，毕竟有八十九个空格可以填数。
    有这样一则故事可以证明李轩的直觉。古代国王爱上了象棋，决定嘉奖游戏发明者，满足游戏发明者一个愿望。
    发明者愿望是请国王赏赐他大米，棋盘第一格1粒米，第二格2粒米，第三格4粒米……依次类推，放满整个棋盘的大米。
    国王一开始很高兴，觉得很少，结果被打脸了，全世界大米全部拿来也不够。
    道理是类似，数独的数量会大到难以想象，人类几百年都做不完。
    计算机基础是二进制0和1，却组成无比复杂的虚拟世界，这么一看复杂的宇宙，其实也是由基本原子排列组合而成。
    第一个问题看似简单，小学知识就足够，但李轩之前就粗略考虑过了，脑袋想破也推算不出来，难度超乎他的想象。
    问题越难就越有趣，太简单李轩反而没有研究的冲动了。
    李轩考虑到了一点，数独的数量有限，这个问题可以靠编程用穷举的办法算出来。
    李轩估摸着，要计算机来估计也要算很长时间，而且他不太想靠计算机，人类比计算机强大的地方就在于思维，数学家总有奇思妙想简单证明复杂问题，这种逻辑推理是计算机所没有的。
    世事并尽如人意，第一个问题就束手无策，李轩决定先将问题简单化，不去管3x3九阶数独，先算2x2四阶数独的情况。
    四阶数独：每个空格填入1到4，每行每列每2x2宫数字不重复，共有多少种可能性？
    这个问题就简单多了。
    通过排列组合，李轩很快就算出四阶数独的数量，就几百种，根据四阶数独计算思路，开始往九阶数独上走。
    思路很明确，就是情况复杂，需要考虑很多方面。
    推算了半天，还借助了电脑计算，李轩才推算出第一个问题的答案：共有9！x72!x2^7x27704267971=6670903752021072936960种数独。
    看着这个数字，李轩发了好一会呆，想了一下人类要做完这些数独，需要多少个千年……
    2x2数独才几百种，3x3数独就有几万亿亿种……真是打扰了。
    如他之前想的一样，这是一个难以想象的天文数量。
    李轩摇了摇头，仔细看了计算草稿，确定计算过程没有错误。如果忽略旋转、变形、对称等操作得出结果视为同一数独，那么就共有5472730538数独。
    这个结论要说用途也没有，但肯定可以当作论文发表。当然李轩觉得这个问题数学家肯定考虑过了，就没打算写什么论文。
    实际上这个结论，2005年国外有数学家算出来发表过，国内还没有人去自己独立去算过，或者说发表过文章。
    李轩不想写论文的原因很多，主要是觉得麻烦，发表论文要润色文笔，稿费又没有多少，这种论文说能得到什么荣誉也是不可能，写论文不是浪费时间是什么？
    这样一想，干脆开通了一个博客，将他的计算过程简单记录在博客上，免费提供给国内的数独爱好者看。
    因为英语的关系，在国外有社区供科学爱好者交流，华夏缺少这种科学社区，普通人想要和人交流学习科学，都找不到合适的地方。
    李轩在博客上发表这些文章，也不期望有多少人看，本来博客上人就不多，最近更没什么人在玩了。
    趁着热情还在，开始将计算过程简略写在博客上，不过李轩在编辑文字的时候，又想到一个新的问题。
    九阶数独就有6670903752021072936960可能性，那么4x4阶数独有多少种可能……nxn阶数独有多少种？有没有通项公式呢？
    不要想就知道爆炸难。
    李轩在脑海里稍微思索下，就头皮发麻，“妈呀，我感觉会算到疯癫。”
    2x2阶数独才几百种，3x3阶数独就几万亿亿种，按照这种爆炸上升的趋势，请你想象出4x4阶数独数量有多少兆？
    你说nxn阶有多少种数独的数量通项公式？
    来来，试试看能不能算出来。
    一言难尽……
    李轩拿着笔试着算了下4x4阶数独，感觉他的智商不够用了，一度怀疑他的脑袋出现了问题。
    “妈的，我可能是个傻子！纯种的！”李轩神情很痛苦。
    这个问题他一时半会想不出来，系统给他的科学直觉也判断他计算起来困难，不是不懂计算方法，而是计算量太大，干脆把问题写在博客底下，把这个数学问题抛给大众吧，看看有没有人算出来。
    nxn阶数独有多少种？
    如果数学家拿出研究黎曼猜想世界难题的热情，这个问题应该早有数学家找出来了……现在估计没有数学家会去算这种蛋疼的问题。
    第一个数独数量问题，李轩就想得头疼，更不要说第二个数独唯一解问题。
    第一个问题算解决了大半，但没完全搞定，李轩决定先不想，先看看第二个问题，3x3阶数独至少要有多少个已知数才能保证数独存在唯一解？
    李轩想着这个问题，有些失神，最后还是先考虑简单一些的2x2阶数独，16个空格看起来比81个空格简单。
    不想不知道，一想简直崩溃，因为数独出现的空格随机，很难找到规律可以拿来逻辑推理。
    使出全部脑力与数学垂死搏杀，最后成功被数学干掉了……他只能确定结论是最少要17个已知数才能保证数独唯一解，证明过程无论如何却也想不出来了。
    “妈的，我是草履虫吧！”
    李轩捂着脑袋，看着第二个问题，十分确定他的脑袋出现了问题。第二个问题，他感觉没有希望证明出来。
    除了用穷举法，他愣是没想到其他证明办法，如果说用穷举法思路编程去算这个问题，他的家用计算机大概会算到死机。而这种证明太过丑陋，李轩心理上也不想这么证。
    李轩目前不是很了解数学当前新理论，不知道有没有解决这个问题的理论，如果没有这些理论，他是不是试着提炼数独规律，创造新数学来？
    毕竟数学都是从一个小问题创造出来的，譬如行列式来源解线性方程组问题。
    李轩思索了一下。
    “我真傻，真的。”李轩忽然傻笑，抬起没有神采眼睛来，“我单就只能在高中数学这种简单试卷考满分，单就会解答cmo这种容易题，单就会一秒口算六位数乘除法，我不知道数独唯一解的证明方法，也找不到数独数量的通项公式，更不知道黎曼猜想是怎么证明的……”
    接着李轩抓着脑袋，死尸的脸上没有了笑意，说不出成句的话来。
    看着如此简单的问题，思索了半天没有思路，被数学碾压成渣，这一天他又想起了曾经被数学支配的恐惧，他在科学这条路上说为草履虫不为过。
    数学真正困难的地方，不是重复的做题，而是用没出现过的方法做题。
    系统：【本系统也觉得21世纪人类挺傻的。】
    李轩有点无奈：“系统……”
    系统：【这个问题对于你过于复杂，轩妹，你脑容量不够，如果要算这个问题，请借国家超级计算机天河一号，每秒运算次数1000兆次，算出来不在话下。】
    李轩没了脾气：“超级计算机是我能用的吗？你让国家的超级计算机去算数独问题怕不是失了智。”
    没证明出来不甘心，李轩抓耳挠腮，看着纸上的数独，在想用什么办法才能证明，等待醍醐灌顶的那一刻。
    可就是没有思路，李轩数感很强，有直觉知道结论是什么，但是证明过程不知道，数学是严谨，只有结论没有证明是不行的。
    其实许多问题是解决不了，什么问题都能解决是理想状态，人最傻的时候就是觉得自己聪明，越聪明越觉得自己傻。
    李轩就想人终究是凡人，怎么能理解神的意志，但如果能有幸成为神的代言人，就是生而为人的最高的嘉奖。