約翰·馮·諾依曼的生活多姿多彩,其間發生過許多有趣的事情。

有一次,約翰·馮·諾依曼在參加一場數學聚會時與一個年輕人討論了起來。年輕人問道:“諾依曼先生,我有一個問題想向您討教:兩個自行車手在相聚32千米的兩地,各騎一輛自行車相向而行,他們同時出發,其中有一個騎手的車把上停著一隻蒼蠅,這隻蒼蠅在兩人出發時開始向另一位騎手徑直飛去。蒼蠅會在飛到另一位騎手的自行車把手上後立刻返回,繼續飛向第一位騎手的自行車把手,這樣蒼蠅不斷往返於兩輛自行車之間,直到兩車相遇為止。假如兩位騎手的騎速為16千米每小時;蒼蠅飛行的速度是24千米每小時,那麽在兩車相遇時,蒼蠅共飛行了多少千米?”

約翰·馮·諾依曼略加思考,微微一笑回答道:“很簡單,蒼蠅飛了24千米。”

這道經典的數學題是由美國趣味數學大師馬丁·加德納所編,其中涉及無窮級數求和問題。按照常人思維,這道題乍看起來非常複雜,因為要想計算蒼蠅飛過的路程,就要計算出蒼蠅來回飛了多少次,同時還要計算出每次所花費的時間。但是,如果按照這種思路計算,這個問題很難在短時間內得到解決。

馬丁·加德納在解決這個問題時另辟蹊徑,他避開了用無窮級數求解的方式,而是用轉化的思路,輕鬆地便解決了這個問題。既然已經知道每輛自行車的平均速度是16千米每小時,兩輛自行車相距32千米,那麽從開始到相遇,兩位騎手相向而行的總速度就是:16+16=32(千米/小時),於是兩者相遇共花費的時間是:32/(16+16)=1(小時)。這個時間也是蒼蠅飛行所花費的總時間,而蒼蠅的平均飛行速度是24千米每小時,於是:24/1=24(千米)。馬丁·加德納這道題的答案正是24千米。

年輕人聽了約翰·馮·諾依曼的答案也笑了起來,他自信地說:“您一定是按照加德納的思路解的題。我真不明白一些數學家為什麽要研究無窮級數求解。那樣豈不是使問題變得更煩瑣了?就像在解這道題時,如果用無窮級數求解,真不知道何時能夠給出答案。”

約翰·馮·諾依曼聽到年輕人的抱怨,感到十分詫異,他疑惑地回答:“我正是運用無窮級數求解的啊!”年輕人聽到這樣的回答,瞪大了雙眼,一句話也說不出來了。

約翰·馮·諾依曼是“計算機之父”,他參與研製了世界上第一台電子多用途計算機。這台計算機的全稱叫作電子數字積分計算機,英文簡稱為ENIAC。第二次世界大戰期間,美國政府邀請約翰·馮·諾依曼擔任彈道研究所顧問,參與第一顆原子彈以及各種導彈彈道的研究工作。為了進行彈道研究,美國科學家提出研製電子計算機的設想,而ENIAC就是在這個時間研發出來的。

當時,各國的武器裝備水平不高,導彈在戰爭中起主導地位。開發新型彈道,研製新型大炮是美國陸軍軍械部的主要任務。為此,美國設立了專門的“彈道研究實驗室”。“彈道研究實驗室”坐落在馬裏蘭州的阿伯丁。在那裏,研究人員每天都要為美國軍方提供6張射表。這些表格主要用於導彈研製的技術鑒定。這6張表格看似數量不多,但製作它們的工作量十分驚人,每一張表格都對應著幾百條彈道的計算,而每條彈道都要建立複雜的非線性方程組,這些方程組很難求出準確解,隻能通過數學方法進行近似計算。

用數值方法近似求解並不容易。而當時還沒有快捷的計算工具,完成一張射表需要200名計算人員不辭辛勞地工作2個多月的時間。但是,戰事緊迫,如果不能高效研製出先進的武器,隻能付出更為慘重的代價。

就在這個時候,科學家莫希利提出了試製電子計算機的設想。美國軍方對此十分支持,並撥下一筆巨款用以資助該研究項目。

這項研製工作不僅有資金支持,還有大量的人才支持。在眾多人才中,約翰·馮·諾依曼是佼佼者,他的到來為計算機研製工作帶來了極大的技術支持。當時的約翰·馮·諾依曼正在參與美國第一顆原子彈的研製工作,其間,他遇到並解決了大量計算問題。帶著相關知識和技術,約翰·馮·諾依曼在投入計算機研製工作後顯得尤為出色。

在研製ENIAC的過程中,專家團隊遇到了兩個主要問題:一是沒有存儲器的問題,二是布線接板控製問題。1945年,約翰·馮·諾依曼及其團隊就這些問題提出了一個全新的解決方案,即“存儲程序通用電子計算機方案”。在研製計算機的過程中,約翰·馮·諾依曼解決了諸多關鍵性問題,為確保計算機的順利問世做出了重要貢獻。

在約翰·馮·諾依曼等人的努力下,ENIAC最終研製成功。雖然這台計算機的體積龐大,需要耗費大量電能才能運轉,每秒的運算速度也不過幾千次,但是就當時的條件而言,它的計算速度已經比尋常的計算工具提高了整整1000多倍。這台計算機不僅能自動執行算術運算和邏輯運算,還能存儲大量數據,它的問世打開了電子計算的大門,同時也象征著科學新時代的開始。

在研製ENIAC期間,有一次,幾個專家就一個數學難題討論了起來,但討論了許久,沒有一個人能理出頭緒,其中一個年紀較小的數學家不甘心放棄,於是就帶著計算儀器回到家繼續演算。年輕人算了整整一個晚上才最終得到答案。第二天清晨,他急匆匆地回到實驗室,迫不及待地向大家公布自己的答案。他炫耀地說:“我昨天用計算儀器一直算到淩晨四點半,終於讓我找到了那道難題的五種解答。得到它們可真不容易!”

“什麽不容易?”此時,剛走進實驗室的約翰·馮·諾依曼好奇地問道。於是,大家將昨天討論的數學難題講述給他聽,諾依曼聽到數學難題一時來了興致,很快陷入思考之中。過了一會,他逐一給出了四個正確答案。而那個忙了一夜的年輕數學家在驚訝之餘,立刻將最後一個答案脫口而出,他可不希望所有的風頭都被諾依曼搶去。

而諾依曼聽到年輕數學家的答案也很驚訝,他隻是略微思考一番,便肯定道:“你的答案完全正確。”得到諾依曼的肯定,年輕數學家十分開心,同時又心情複雜。麵對眾人,他滿臉尷尬地離開了。而此時的約翰·馮·諾依曼卻十分不解為何年輕數學家會如此迅速地想到答案,正當他一臉困惑地陷入思考久久不能自拔的時候,有人問道:“你在想什麽?”

諾依曼不緊不慢地回答:“我隻是在想他究竟用了什麽方法竟能如此迅速地給出答案。”

眾人聽了他的話,紛紛大笑起來。有人向他道出了原委:“他是通過計算儀器用了整整一晚上的時間才算出的答案啊!”諾依曼一聽,立刻釋懷地跟著眾人一同大笑起來。

諾依曼的聰明才智由此可見一斑。