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尤里·曼宁:俯瞰人类知识版图的数学飞鸟
黄小骑 财新周刊 2025-02-16

作为20世纪最伟大的数学家之一,尤里·曼宁在代数几何和数论领域贡献巨大,还是最早提出量子计算机概念的先驱之一。曼宁的眼光不只是盘桓在整个数学版图上空,更俯瞰整个人类知识版图。

本文原刊于《财新周刊》。今日为曼宁诞辰88周岁,《赛先生》特转载重发,以纪念这位全能型数学家。

尤里·曼宁(Yuri I. Manin,1937年2月16日-2023年1月7日)。图源:西蒙斯基金会

著名数学物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)曾写过一篇广为流传的文章《飞鸟和青蛙》。他将数学家分为两种类型:青蛙栖一隅而居,飞鸟极九天而翔,青蛙型数学家“乐在特定问题的细节,一次解决一个问题”,而飞鸟型数学家“乐在统一我们思考的概念,并整合图景中不同部分的不同问题”。虽然这篇文章因他为2008年爱因斯坦讲座演讲而闻名,但其实文章的主体2007年已经发表,作为数学家尤里·曼宁(Yuri I. Manin)的文集《数学之为隐喻》的英文版序言。在戴森看来,曼宁正是一位杰出的飞鸟型数学家。但是,他的眼光不只是盘桓在整个数学版图上空,更是有俯瞰整个人类知识版图的气魄,试看万川之月。

2023年1月7日,这位飞鸟数学家魂归九霄,终年86岁。

曼宁1937年2月16日出生于苏联克里米亚首府辛菲罗波尔市。曼宁的父亲最初是一位车床工人,而后经过勤奋学习任职辛菲罗波尔市教育研究所,并在那里结识了曼宁的母亲,她是一名哲学和俄语文学的研究生。“二战”战火纷飞,曼宁父亲应征入伍后不久即在军事行动中丧生。曼宁幼时生活交困,但是他无书不读,去学自己能接触到的一切。2012年西蒙斯基金会曾专访曼宁,他从容笑道,他很喜欢一句话,“命运对我不公,我总能获得最好的”。他认为自己的一生是幸运的,接受了好的教育,碰到了好老师。

曼宁有一句名言:“不是我们选择了数学,而是数学选择了我们。”西蒙斯基金会那次专访附文里披露了一件往事:曼宁12岁时被一本微积分书里的符号困扰,他就把书埋在一棵树下,但很快他又充满恐惧,担心雨水会毁掉这本书,于是立即把书取回,自此他意识到自己热爱数学。

1953年夏,曼宁入读莫斯科大学力学数学系。那也是该系少有的如此众星云集的时期,不仅有柯尔莫哥洛夫和盖尔范德(I.M.Gelfand)等多位老师,还有一众日后名扬天下的学生。也正是在这里,曼宁遇到了对自己有决定性影响的数学老师伊戈尔·沙法列维奇(Igor R. Shafarevich)。当时除了学校本身制定的基础课程,还辅有讨论班。正是在这些讨论班上,学生们直接接触到最前沿的数学研究。曼宁在第二年就在研讨班里成为一名积极的参与者。沙法列维奇和盖尔丰特(A. O. Gelfond)共同主持的研讨班旨在让学生们熟悉安德烈·韦伊等人在解析数论方面的工作。

曼宁很快就在这方面崭露头角,并形成了对代数数论的研究兴趣,去拓展代数几何的边界。毕业后,他进入苏联科学院下属的斯捷克洛夫(Steklov)数学研究所。这一时期,曼宁在代数几何方面成果斐然,推进了形式群理论的发展,并完成了莫德尔-韦伊定理的证明,这也让他获得了1967年“列宁奖”。同年,曼宁有机会去巴黎拜访在代数几何方面做出开创性贡献的格罗滕迪克(Alexander Grothendieck),格罗滕迪克是当时布尔巴基学派的精神领袖,他上课是直接发数百页的资料给学生们讨论消化。曼宁也受惠于他的教学方式,而后也渐渐调整自己的教学方式,不再是仅仅解决一个个数学问题。曼宁反思,“一个问题只是对一个陈述的有效性的猜测,而一个研究项目是一个广阔视野的轮廓,一幅景观地图。”他举例,韦伊猜测有限示性类代数流形的上同调理论是否存在,但是格罗滕迪克不是直接去解决这个问题,而是“建构这个问题,并永远改变了我们对连续和离散二者关系的理解。”他引用庞加莱之言,“没有被解决的问题,只有或多或少被解决的问题”,曼宁体会这句话的言下之意是:任何以“是/否”形式表达的问题都是思维狭隘的表现。

回到莫斯科后,曼宁由于参与签名反对当局将持不同政见的数学家叶赛宁-沃尔品(Alexander Esenin-Volpin)强制关入精神病院,他不再被苏联政府准许出国访问。期间他五次受邀去国际数学家大会演讲,但都未成行。曼宁虽然人身自由受限,但精神仍然自由翱翔,并迸发出新的活力。他以“算术”和“几何”为知识基础,去探索各种新的联系,“一会儿又飞往另一个地方”,他陆续带的几十个博士生则沿着他的某条思路继续前行。

“在数学领域工作了数年或数十年后,就会不可避免地需要回过头去看看。在某种程度上,逻辑研究能够满足这一需求。”曼宁对于数理逻辑的研究,也促成他着手写一本相关教材。但在这一过程中,1973年9月,曼宁被诊断罹患脑部蛛网膜炎,读写能力出现严重障碍。一次在坐地铁回家路上,他忽然不可遏制地产生作画冲动,于是立即去莫斯科市中心买好油画工具,回到家就创作出平生第一幅油画作品《猫头鹰和太阳》。

数十年后,曼宁接受青年数学家、2018年菲尔兹奖得主考切尔·比尔卡尔(Caucher Birkar)的一次在线访谈,曼宁坦言,这次经历对于他是一次重生,他重新意识到数学之外的广阔天地。我想他对于脑科学的关注也是始于此阶段。考切尔向这位前辈询问数学体验,曼宁数次用了“狭隘”(narrow)一词来描述自己仅作数学时的感受。

所幸,曼宁一年后就完全康复了。也正是在人身自由受限、身体遭遇疾病的时期,曼宁重新开始广泛接触其他学科,受邀去他家做讲座的人士中不乏语言学家和精神病学家。这也让他对于数学和逻辑有了更基础的思考,1974年9月曼宁完成《数学家用的数理逻辑教程》。他指出,“在自然语言中,杰出的表达和文本通常有着不固定的边界。语言越是形式化,这些边界就越固化。”虽然作为一本“教程”,但在专业数理逻辑学家、MIT教授乔治·布洛斯(George Boolos)看来,这本书偏艰深。

这本数理逻辑教程收录了曼宁关于“量子逻辑”的最初思考。也在差不多同一时期,曼宁的兴趣转向理论物理,他进一步去探索物理学和代数几何的联系。他曾推测,“世界的‘真实’图像和‘算术’图像之间的关系就在于诸互补性的图景,就像是量子力学中的共轭可观测量。”

此后数十年,曼宁依旧耕耘于数学和物理领域,也取得了不乏被人视为开拓性的成果,比如被视为提出“量子计算”的先驱之一。但是,对于数学之于人类文化的关系,他有着更多的思考。被视为他思考结晶的文集《数学之为隐喻》,其开篇文章就是《数学知识:内在的、社会的和文化的面向》,也正是这样的文章,激发我这样并非数学专业的读者去思考所学习的基础数学知识。这三个面向相互纠缠,也可以视为曼宁沟通数学内外的思考框架。

“数学之为隐喻”这一标题最早是曼宁在1990年国际数学家大会上所写的。他思考数学语言的抽象性正在于它的隐喻功能。他引用美国哲学家詹姆斯·卡斯《有限与无限的游戏》里对“隐喻”的非正式定义,“隐喻是把相同的与不同的东西结合在一起,其中一方永远不会成为另一方……所有语言在其根源处都具有隐喻特性……大自然的不可言性说正是语言的可能性。”曼宁也在这次大会上倡导数学的技术面和人文面之间的平衡。

数学之为隐喻他举了两个例子:一个是柯尔莫哥洛夫复杂度。他认为,要讨论人类知识的本质,这一概念至关重要。因为只要我们用符号来表达知识内容,就必然存在一个物理限度限制信息容量,而柯尔莫哥洛夫复杂度正好对信息压缩的效率设置了绝对限制。并且,这一复杂度并不取决于信息内容的长度,比如我们绝对不会认为爱因斯坦那么短小的质能方程,因其短小而容易理解。

另一个例子是经济学泰斗肯尼斯·阿罗的博士论文《社会选择与个人价值》。曼宁作为读者自问:“阿罗的定理有没有告诉我们一些以前并不知道的东西?”他自答:“有……只要仔细阅读阿罗的证明过程,并且想象各个假设和基础逻辑步骤背后可能的现实生活内容,我们可以通过严格的数学推理来改善我们不那么精确的想象。比如,我们可以更好地理解政策制定的戏法,以及社会可能一股脑儿跳进的陷阱。”

值得一提的是,曼宁对于经济学还是有所关注,他曾在文章中引述过萨缪尔森对于数学语言的看法,并且对于市场经济有自己的思考,“市场这一隐喻的核心内在矛盾在于:我们把包含不相容的自由度的多维世界投射到货币价格这一单一维度”。这其实也正是“阿罗第二不可能定理”,经济学家汪丁丁表达为:“不存在可扩展到包括全部社会生活及属性且仍能正常运行的市场。”

同样是在1990年国际数学家大会上,曼宁进一步反思数学语言和自然语言的关系。虽然科学语言打断了文本和它的生产者/使用者之间的直觉和情感联系,但是任何数学和科学文本不可能只有数学公式和符号,还必然有自然语言的话语,曼宁反思,“这部分原因在于我们依旧需要自然语言来表达直觉和情感的联系,部分原因在于一些意义(比如人类价值)仍最好地存留在人类语言中。”这一反思很容易让我们想到萨缪尔森辞世3年前出版的经济学思想史教材Inside the Economist's Mind(2006),汪丁丁建议翻译成《经济学家心中所想》。汪老师琢磨萨缪尔森的意思,“学术论文的特征就是要以学术语言完全遮蔽学者思想的形成过程,于是导致学术积累最严重的一项弊端。萨缪尔森指出,对于问学者而言,与发表的相比,被遮蔽的其实最重要。”(汪丁丁,《经济学思想史进阶讲义》)

曼宁也许是感慨西方学术界“逐数学而不返”,才在这一大会上如此呼吁。他同时指出,“(数学)证明本身只是真理的衍生物,真理背后有大量价值,比如活动(activity)、美(beauty)和理解(understanding)。”曼宁数十年来也始终是在人类价值层面思考数学。2008年,在主题为“人文、科学和宗教中的真理”的研讨会上,曼宁是唯一发言的数学家。他指出,数学模型越来越成为一个“黑箱”,成为了计算机化的“集体无意识”。他还引用著名人文学者马丽·普维(Mary Poovey)的文章《数字可以确保诚实吗?不切实际的期待和美国的会计丑闻》。就文化特征而言,曼宁也意识到,对于西方数学家,求真是核心价值。

就数学的内在面向而言,曼宁把数学的基本心智过程刻画为:(1)通过外显规定的形成有意义的符号串的规则,和决定符号串是否“有趣”的不那么明确的规则,有意识地处理有限和离散的符号系统(symbolic system),构建新的符号串,他注释这一过程为“左脑、语言的、代数活动”;(2)通过内隐的对过往经验统计的依赖,并估算未来结果的概率,主要在潜意识层面处理视觉图像,并且判断平衡、和谐与对称,他注释这一过程为“右脑、视觉艺术和音乐、几何”。左右脑某一次整体达到的状态所激发出来的成果经过权力体系传承下去,融入我们人类的历史和心智历程。

曼宁在之后始终坚持这一视角,结合脑科学和人类文明发展史来探讨数学。他早已认识到,从20世纪到21世纪初,数学的基础其实在变化,原本利用集合论可以构建数学大厦,而今越来越倚重于范畴论和同伦论。集合论背后更多是左脑的直觉,而范畴论和同伦论更多依靠右脑的图像直觉。2015年在一篇纪念盖尔范德的文章中,曼宁继续推进这一主题,文章名为《最初的艺术活动,图符的起源和数学直觉》(De Novo Artistic Activity, the Origin of Logograms and Mathematical Intuitions)。在他看来,文化演化本身也意味着左右脑交互的动态变化。以百年、千年计,就能发现汉字书写系统的演化,以及几何与代数这两种数学思维模式的变化。他把眼光瞄向了汉字的发展过程,“从古中国文化中寻找演化的可观察的痕迹”,从左右脑平衡演化为更多偏向于左脑的平衡。我们一般认为,汉字发展初期,以形为主,象形字以形得意,但是逐渐之后发展为“形声字”为最多,“由形与音而得意”(陈梦家,参考李零《汉字是何时起源的》),而言语过程主要依赖于我们的左脑活动。对应上文,数学发展到上世纪倚重于以“左脑”直觉为主的集合论。

曼宁认同数学直觉有三种模式:空间的(spatial)、语言的(linguistic)和操作的(operational,或称之为“运动感觉的”,kinaesthetic)。这三种直觉模式之间的差异意味着左右脑之间的不对称,虽然这也引发“离散和连续/代数和几何(拓扑)”差异之间的对比,但曼宁指出,更深一层,在数学的不同发展阶段,人们对数学的理解由一种或两种不同模式的直觉所主导。比如我们学习欧几里得几何,其实更多借助于动态的操作演示,想象一个点或线的运动。但是图灵机出现后,这种动态的操作直觉又转向语言模式。而曼宁观察和提倡的数学直觉的新进展,正是“回归古老的象形文字的形式,几何图形的组合构成其内容。这些组合是非线性的和多维度的”。

值得注意的是,曼宁对于语言等根本问题的思考,也将他带向了荣格的“原型和集体无意识”研究。虽然他晚年并没有进一步深入荣格学说并提出创见,但他也曾敏锐地指出,“如果依然有研究者甘愿冒险去超越既定范式,那只是因为,深层心理学所告诉我们的事情太重要而不能被拒斥为不科学的。”

我也惊叹于曼宁学习外语的方法。他说他懒得去学语法,直接去读这门外语里的诗歌,并进行翻译。在我们看来,诗歌一般是最难以翻译的,但这却是曼宁研究数学之余的放松方式。

西蒙斯基金会的文章里,有一段话也令人感动:“1980年代开始,曼宁和妻子把自己的家变成了一个不仅仅是与曼宁探讨数学的地方,而且是团聚在一起,作为全面发展的人相互交流的地方。”这种眼界也正是曼宁最打动我的地方。苏联解体后,曼宁主要任职于波恩的马克斯-普朗克数学研究所。

而今,这位俯瞰人类知识版图的数学飞鸟已经飞远,但是他所思考的问题、路径和方式,仍会持续激发我思考下去。Google兴起之初,他曾在一次访谈中强调:“Google不能代替你思考!”现在,ChatGPT正引起新的风潮,我想,曼宁同样会说:“ChatGPT不能代替你思考!”
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悠闲中的数学之光

数学家 2025年02月11日

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小平邦彦(Kunihiko Kodaira,1915年3月16日—1997年7月26日),出生于日本东京,数学家,菲尔兹奖获得者,沃尔夫奖获得者,日本学士院院士,美国国家科学院外籍院士,美国艺术与科学院外籍院士,生前是日本学东京大学教授。

一、从“笨小孩”到数学天才
1915年3月16日,东京的一户官僚家庭迎来了长子小平邦彦。他的父亲是日本内务省的高级官员,母亲则出身于书香门第。尽管家境优渥,小平的童年却并不顺遂。他从小体弱多病,性格内向,甚至被家人戏称为“笨小孩”。然而,这个“笨小孩”对数字表现出异乎寻常的兴趣。他会数豆荚里的豆子,甚至通过藏匿母狗的小狗,验证“狗没有数的概念”。

在学校里,小平的表现令人担忧:除了数学和物理,其他科目一塌糊涂。他的作文常常因“想不出题材”而交白卷,体育课更是“灾难现场”。一次,他在跳高比赛中摔得鼻青脸肿,从此对运动敬而远之。尽管如此,他的数学天赋却逐渐显露。中学时期,一位化学老师注意到他出色的计算能力,鼓励他报考日本最难的高等学校——第一高等学校。

1932年,小平以“只有数学有把握”的心态参加了入学考试。结果出乎意料,他凭借工整的字迹和扎实的数学基础,考取了理科第一名。这段经历成为他“懒散哲学”的起点:他自嘲“只是运气好”,并从此学会用最小努力换取最大成果的生存智慧。

进入东京帝国大学数学系后,小平的“摸鱼”风格更加鲜明。他频繁翘课,却将时间花在自学上。他常去丸善书店购买外文数学书,如《拓扑学》和《代数》,一边读书一边尝试构造反例或寻找新的证明方法。这种“自虐式”学习法后来被他总结为:“数学书最难读,但一旦读懂,又变得最简单。”

二、在动荡中寻找数学之光
1938年,小平从数学系毕业,却选择继续攻读物理系。这一看似矛盾的抉择背后,既有对数学物理交叉领域的好奇,也有逃避兵役的无奈。在物理系,他依然沉迷于数学研究,发表了多篇论文。其中,一篇关于调和张量场的论文成为他命运的转折点。

1941年,太平洋战争爆发,日本陷入战火。小平的研究被迫中断,他被征召入伍,但因体弱多病被分配到一家军工厂担任技术员。这段经历让他深刻体会到战争的残酷,也让他更加珍惜学术研究的机会。战后,他回到东京大学,继续从事数学研究。

1949年,日本战败后的混乱中,小平在长子病榻旁完成了论文《黎曼流形上的调和场》。这篇论文通过美军士兵辗转带到美国,引起了数学泰斗赫尔曼·外尔的注意。外尔惊叹其“天才的洞见”,力邀他前往普林斯顿高等研究院。尽管英语糟糕到“连食堂笑话都听不懂”,小平仍带着家人远渡重洋,开启了国际学术生涯。

三、普林斯顿岁月
在普林斯顿,小平的“树懒”风格与学术严谨形成奇妙反差。他因英语差而拒绝讲课,直到被同事斯宾塞教授一句“你刚才说的不就是英语吗”怼到哑口无言,才硬着头皮站上讲台。然而,正是这次“赶鸭子上架”促成了他与斯宾塞长达十余年的合作,共同推动复流形理论的突破。

1954年,国际数学家大会在荷兰召开。小平因“嫌麻烦”差点缺席,却被外尔告知自己是菲尔兹奖得主。颁奖仪式上,39岁的他成为首位获此殊荣的亚洲人。他的获奖成果包括:

1. 复曲面的黎曼-罗赫定理:为代数几何与拓扑学架起桥梁;

2. 小平消灭定理:解决高维复流形上同调群的关键问题;

3. 复解析曲面分类:奠定现代复几何的基础。

尽管荣誉加身,他仍坚持“我只是会数学”——这种谦逊背后,是对数学纯粹性的执着。

四、音乐与数学的交响
小平邦彦的生活并非只有公式与定理。他热爱音乐,少年时自学钢琴,曾为一场奏鸣曲伴奏结识了未来的妻子弥永清子。在美国,他与邻居组成“数学家乐队”,演奏勃拉姆斯和贝多芬,甚至用10美元的小提琴与二手钢琴自娱自乐。

小平对音乐的热爱始于童年。他的母亲是一位音乐爱好者,家中常播放古典音乐。小平从小耳濡目染,逐渐对钢琴产生了浓厚兴趣。尽管没有接受过正规训练,他凭借自学掌握了基本的演奏技巧。在东京大学期间,他常与同学一起演奏室内乐,音乐成为他缓解学术压力的重要方式。

在普林斯顿时,小平的音乐爱好得到了进一步发展。他与邻居、数学家安德烈·韦伊(André Weil)等人组成了一个小型乐队,定期在家中举办音乐会。小平负责钢琴和小提琴演奏,尽管他的技术并不精湛,但他对音乐的理解和热情感染了每一位听众。他曾说:“音乐和数学一样,都是对美的追求。数学是理性的美,音乐是感性的美。”

小平与妻子弥永清子的婚姻是他人生的重要支柱。两人相识于东京大学,弥永清子是一位才华横溢的数学家,她的支持让小平在学术道路上更加坚定。尽管生活简朴,他们的家庭充满了温馨与和谐。小平曾回忆道:“清子不仅是我的妻子,更是我的学术伙伴。她总能在我困惑时给予启发。”

在美国生活期间,小平一家经历了文化差异的挑战,但他们始终相互扶持。小平的孩子们也在父母的熏陶下,对数学和音乐产生了浓厚兴趣。长子小平邦夫后来成为了一名物理学家,继承了父亲对科学的热情。

小平对数学的感知充满诗意。他认为“数感”如同听觉,是一种与逻辑无关的直觉。他形容证明定理如同雕刻:“定理本就藏在木头里,数学家只是将其挖出。”这种思想实验般的哲学观,让他的研究充满艺术性。

他曾在一篇随笔中写道:“数学不是冰冷的符号堆砌,而是一种生动的语言。数学家通过这种语言,与宇宙对话。”这种对数学的深刻理解,使他的研究超越了纯粹的技术层面,上升到哲学与美学的境界。

五、回归与传承
1985年,小平获得沃尔夫数学奖,成为罕见的“双奖得主”。晚年他回到日本,主持1990年国际数学家大会,尽管健康恶化仍坚持工作。1997年去世后,日本数学界出版特刊纪念他,称其“游里工夫独造微”——在悠闲中雕琢数学的微光。

1980年代,小平逐渐将工作重心转移回日本。他担任东京大学数学研究所的顾问,积极参与日本数学界的学术活动。尽管年事已高,他仍坚持每周参加研讨会,与年轻学者交流。他的回归不仅提升了日本数学的国际地位,也为本土数学教育注入了新的活力。

1990年,小平主持了在京都举行的国际数学家大会。这是日本首次举办这一全球数学界的盛会,吸引了来自世界各地的顶尖数学家。小平在开幕式上发表了题为《数学的未来》的演讲,呼吁全球数学界加强合作,共同应对未来的挑战。

小平晚年非常关注数学教育问题。他在自传《我只会算术》中详细阐述了自己的教育理念。他认为,传统的填鸭式教学扼杀了学生的创造力,数学教育应注重培养学生的“数感”和独立思考能力。

他主张将数学与生活联系起来,让学生通过实际问题理解数学的本质。他曾在一次演讲中说:“数学不是用来考试的,而是用来理解世界的。只有让学生感受到数学的美,他们才能真正爱上数学。”

小平邦彦的去世让日本数学界深感痛惜。他的学术成就和教育理念影响了整整一代数学人。日本数学会为他出版了纪念特刊,收录了他的主要论文和随笔。许多年轻数学家表示,正是小平的著作和演讲,激发了他们投身数学研究的热情。

小平的遗产不仅体现在学术领域,还体现在他对数学文化的推广上。他晚年撰写的多部科普书籍,如《惰者集:数感与数学》,以通俗易懂的语言向公众介绍数学的魅力。这些书籍在日本广受欢迎,成为许多家庭书架的必备读物。

结语:悠闲中的数学之光
小平邦彦的一生,是“树懒哲学”与数学热情的完美融合。他懒于社交、懒于学英语,却将全部精力投入数学的“思想实验”。他用行动证明:真正的天才,或许不需要“拼命”,只需跟随直觉,在悠闲中捕捉灵光一现的真理。正如他所说:“定理一直在那里,我只是碰巧发现了它们。”
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史上最年轻的菲尔兹奖获得者
数学家 2025年02月06日

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让-皮埃尔·塞尔(法文:Jean-Pierre Serre),1926年9月15日出生于法国东比利牛斯省巴格斯,数学家,菲尔茨奖获得者,美国艺术与科学院外籍院士,法国国家科学院院士,荷兰皇家艺术与科学院外籍院士,美国国家科学院外籍院士,瑞典皇家科学院外籍院士,俄罗斯科学院外籍院士,挪威科学与文学学院外籍院士,中国台湾“中央研究院”院士,都灵科学院外籍院士,法国法兰西学院荣休教授。
在20世纪的数学星空中,Jean-Pierre Serre(让-皮埃尔·塞尔)无疑是最耀眼的星辰之一。他是菲尔兹奖、沃尔夫奖和阿贝尔奖的“三料得主”,以28岁的年龄成为史上最年轻的菲尔兹奖获得者,并在长达半个多世纪的学术生涯中,将拓扑学、代数几何和数论推向了新的高度。他的工作不仅跨越了多个数学分支,还以深刻的洞察力揭示了这些领域之间的内在联系,成为“数学统一性”的典范。

从药剂师之子到数学天才
1926年9月15日,Serre出生于法国南部小镇巴日(Bages),父母均是药剂师。家庭的科学氛围为他埋下了探索的种子。幼年时,他常在父亲的实验室摆弄化学试剂,并阅读家中的化学书籍。然而,化学的“数学化外表”——例如有机化合物的冗长序列——让他感到乏味,逐渐转向更纯粹的数学世界。

中学时期,Serre在尼姆(Nîmes)的一所寄宿学校崭露头角。为了平息年长同学的“欺侮”,他主动帮他们解决数学难题,这种高强度的训练奠定了他扎实的基础。1944年,他在全国数学竞赛“中学优等生会考”中夺得第一名,这得益于一位绰号“胡子”(Le Barbu)的数学老师的严格指导。这位老师要求证明必须简洁明了,这种风格深刻影响了Serre后来的学术写作。

1945年,Serre考入巴黎高等师范学院(École Normale Supérieure)。原本计划成为中学教师的他,在接触到布尔巴基学派(Bourbaki)的抽象数学后,决心投身研究。1948年,他加入布尔巴基小组,成为最年轻的成员。1951年,他在索邦大学获得博士学位,论文《纤维空间的奇异同调》奠定了他在代数拓扑领域的地位。

跨越边界的探索
Serre的早期工作集中在代数拓扑。他利用谱序列(spectral sequence)这一工具,解决了球面同伦群的计算难题。这一突破不仅简化了复杂的拓扑问题,还为同伦论注入了新的活力。例如,他证明了除少数特例外,球面的同伦群均为有限群,这一成果被视为拓扑学的里程碑。

1954年,28岁的Serre因在代数拓扑中的贡献荣获菲尔兹奖。颁奖人赫尔曼·外尔(Hermann Weyl)称其工作“将拓扑学提升至前所未有的高度”,并预言抽象代数将成为未来数学的核心。这一预言在Serre后续的研究中得到了印证。

获得菲尔兹奖后,Serre转向代数几何,与亚历山大·格罗滕迪克(Alexandre Grothendieck)合作,共同挑战韦伊猜想(Weil Conjectures)。他们引入层论(sheaf theory)和上同调(cohomology)方法,彻底革新了代数几何的语言。Serre的两篇经典论文——《代数凝聚层》(FAC)和《代数几何与解析几何》(GAGA)——成为现代代数几何的基石。FAC建立了凝聚层的上同调理论,而GAGA则揭示了复代数几何与解析几何的深刻联系,证明在紧致复流形上,解析解与代数解本质相同。

Serre还提出了“平展上同调”(étale cohomology)的雏形,这一思想后来被格罗滕迪克发展为解决韦伊猜想的关键工具。尽管他未亲自完成猜想的证明,但其开创性工作为皮埃尔·德利涅(Pierre Deligne)的最终突破铺平了道路。

1960年代起,Serre的兴趣转向数论。他将拓扑与代数几何的工具引入这一领域,开创了算术几何的新方向。例如,他发展了伽罗瓦上同调(Galois cohomology),为类域论提供了新视角;提出的“塞尔猜想”将模形式与表示论联系起来,成为费马大定理证明中的重要一环。

此外,他在椭圆曲线的复乘法理论和l-进表示(l-adic representations)上的工作,为朗兰兹纲领(Langlands Program)提供了关键案例。他的著作《算术教程》(Cours d’arithmétique)至今仍是数论学生的必读经典。

数学界的大满贯
Serre是唯一包揽数学界三大奖——菲尔兹奖(1954)、沃尔夫奖(2000)和阿贝尔奖(2003)——的数学家。挪威科学院在授予他阿贝尔奖时评价道:“塞尔赋予了拓扑学、代数几何和数论以现代形式,是当代最杰出的数学家之一。”

他还获得巴尔赞奖(1985)、斯蒂尔奖(1995),并同时当选法国科学院、美国国家科学院和英国皇家学会院士,堪称科学家荣誉的“三冠王”。

Serre的数学风格以简洁、优雅著称。他厌恶冗长的计算,偏爱从抽象结构中提炼本质。例如,他在解决同伦群问题时,并未直接计算,而是通过构造“路径空间”这一巧妙概念,将问题转化为纤维空间的性质。
他坚信数学的统一性,反对将学科割裂为孤立分支。无论是将拓扑方法引入数论,还是用代数几何工具研究模形式,他的工作始终体现着这一理念。正如他所说:“数学的不同领域像是一串钥匙,你只需找到能打开多扇门的那一把。”

Serre的幽默与谦逊同样令人难忘。在访谈中,他调侃自己学习微积分时“从未理解ε-δ语言”,并坦言成为数学家“纯属偶然”。他的妻子是一名化学家,两人在学术与生活中相映成趣。
作为教师,他在法兰西学院培养了数代数学家,其著作《有限群的线性表示》和《局部域》被译成多国语言,影响深远。即使在退休后,他仍活跃于研究前沿,2016年以90岁高龄发表关于有限域上曲线点数的论文。

结语
Jean-Pierre Serre的一生,是对数学之美与深度的永恒探索。从拓扑学的革新到数论的突破,他以天才的洞察力架起了学科之间的桥梁,证明了抽象思维的无限可能。正如他的学生皮埃尔·德利涅所言:“塞尔教会我们,数学不是一座座孤岛,而是一片连绵不绝的大陆。”
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#9035
“Serre是唯一包揽数学界三大奖——菲尔兹奖(1954)、沃尔夫奖(2000)和阿贝尔奖(2003)——的数学家。”
此说不确。
美国大数学家John Milnor也是数学界大满贯得奖人他后来从普林斯顿去了石溪。
Pierre Deligne还更是数学全满贯多一个Crafoord(还健在,有时在普林斯顿能看到)。
不过多顶级大奖少点定界大奖这对他们的成就和地位没有影响。

庞加莱希尔伯特之后的顶级大师的

M Atiyah(阿提雅) A.Weil (韦伊)、A。Grothendieck(格罗滕迪克)、J-P Serre (塞尔)、J. Milnor (米尔诺)中,

阿提雅只有菲尔兹阿贝尔没有沃尔夫(可能与他的半阿血统有关),韦伊应该是全满贯(塞尔认为同代人韦伊的数学贡献和影响最大)却只在晚年拿到沃尔夫一个大奖、格罗滕迪克只有菲尔兹和Crafoord(可能与他很早(约四十岁)就退出数学界并拒绝领取大奖有关)。
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#9037
怀念理查德·哈密尔顿教授
顾险峰 2024年10月01日

自2024年暑期始,笔者受丘成桐先生的嘱托,一直在网上讲解“计算共形几何课程”。课程的重点是哈密尔顿(Richard Hamilton)发明的里奇曲率流(Ricci flow)在离散情形的推广,以及由里奇流理论证明的瑟斯顿三维流形几何化纲领 (Thurston's geometrization program)。昨天,助教刘熠博士突然转告了噩耗,令笔者无比震惊,深深慨叹人类又失去了一个伟大的灵魂。

在1990年代末,笔者追随丘成桐先生在哈佛大学攻读博士。每个周末都会有一位教授从纽约飞到波士顿,和丘先生通宵达旦地讨论几何问题。丘先生办公室的灯光一直到午夜才熄灭,黑板上写满了深奥复杂的公式和几何图形。每天中午,丘先生邀请这位教授共进午餐,丘先生的学生们一起陪同。这位教授英俊倜傥,双眸极其明亮,令人一见难忘,印象深刻。(笔者生平见过很多数学家,因为思想纯粹而深刻,他们都是眼神清澈,目光明亮,例如郑绍远、张益唐教授等。)很多时候,我们都去毗邻哈佛校园的燕京餐馆。燕京的老板与丘先生非常熟络,用粤语和京片儿打着招呼。后来才得知,燕京的老板是当年云南王龙云的后代,常年在波士顿经营餐饮业。我们经常光顾的哈佛附近的另外一家餐馆,名为常熟,据说其老板是满清爱新觉罗氏。这位教授极其风趣幽默,餐桌上滔滔不绝,抒发他对数学的诚挚热爱,和对生活的满腔激情。依稀记得他有些时候带女友来拜访丘先生,但是每次女友都不同。和他徜徉在哈佛广场,他目光炯炯,神采飞扬,经常有女性过来搭讪。这位教授就是哈密尔顿,当时已经做出了里奇流,但尚未世人理解,后来名动天下,成为丘先生开创的几何分析学派的得力干将,彻底改写了几何分析和低维拓扑的版图。

在过去的半个多世纪,数学中最令人瞩目的猜想就是庞加莱猜想(即单连通的有限封闭三维流形为球面),数学家们提出了各种纲领力图加以解决。早期的方法侧重代数,将三维流形的拓扑归结为基于扭结理论的拓扑手术,虽然取得了巨大的进步,但是只是将三流形拓扑的复杂性转换为扭结的复杂性,对于问题本身,无法彻底攻克。丘先生当时并不看好这个方向,他认为这种途径并不“自然”。丘先生的伯克利同学瑟斯顿教授提出了用几何研究拓扑的方法,即将三流形进行拓扑分解,得到基本的组成单元,而每个组成单元上可以配备标准的几何,然后通过流形的分解方式于最终每个单元上的几何来研究初始流形。这个想法可能受到曲面单值化定理的启发。在1910年代,Koebe和庞加莱证明了任意封闭带黎曼度量的曲面上,依赖于其拓扑结构,都可以配上三种标准黎曼度量(常值曲率度量)中的一种,即得到球面几何、欧氏几何和双曲几何(并且标准度量与初始度量共形等价)。瑟斯顿的几何化纲领就是将其推广,三维流形的基本组合单元上可以配备八种标准几何中的一种(标准度量和初始度量之间没有共形等价关系)。几何化纲领包含了庞加莱猜想,但是如何找到三流形的标准黎曼度量,成为核心困难。丘先生很早就提出应该用几何分析方法,通过黎曼流形上的偏微分方程理论来攻克这个问题。例如丘先生用极小曲面理论来研究三流形内部的本质曲面,从而探测其拓扑信息。哈密尔顿天才地提出了里奇曲率流的想法,使得丘先生的设想得以实现。

在热力学理论中,热扩散的现象用热流方程来描述,物体上有个温度场,温度函数的梯度场给出了热流场,每一点处热流的散度(即温度梯度的散度,温度的拉普拉斯Laplacian)给出热量的变化率,正比于温度的变化率。温度依随时间演化,当时间趋向无穷时,温度趋于常值。据说哈密尔顿酷爱冲浪,有一次他在圣地亚哥海岸附近冲浪,看到浪涛拍击礁石浪花飞溅,顿悟出里奇流:我们让黎曼度量类比于温度,温度的二阶导为Hessian矩阵,其迹(trace)为拉普拉斯,度量张量的二阶导为截面曲率张量,截面曲率张量的迹为里奇曲率张量,我们令度量张量随时间的变化率等于里奇曲率张量,曲率的演化遵循非线性热方程,最终趋于常值。哈密尔顿将里奇流的想法告诉了丘先生,丘先生立刻认识到这一想法的巨大潜力,坚定不移地极力倡导用这种方法证明庞加莱猜想。丘先生命令笔者的师兄们倾尽全力投身到里奇流的研究中去,并且把自己的学生Ben Chow送给哈密尔顿进行培养,并且要求自己当时的学生,笔者的师兄们曹怀东,Bando等都去听哈密尔顿的课程。

2002年,丘先生到加州访问,笔者跟随丘先生来到洛杉矶。丘先生在加州大学洛杉矶分校、尔湾分校、加州理工大学给了系列讲座,包括他指导笔者完成的离散霍奇分解理论和算法。离散霍奇分解理论本质上是将经典的有限元理论从函数空间推广到流形的微分形式空间,将外微分理论离散化。丘先生与UCLA的陈繁昌院长,Paul Thompson合作,将这种方法应用于脑神经病理研究。笔者和丘先生的博士后王雅琳共同设计算法,编写程序,进行实验。师兄刘克峰当时为UCLA的数学教授,他在家中为丘先生祝寿,Ben Chow从圣地亚哥赶来祝寿。那时哈密尔顿和Ben证明了曲面里奇流的收敛性,从而给出Koebe-Poincare单值化定理的新的证明方法。Ben Chow给笔者带来一篇他新近完成论文,他与罗格斯大学的罗锋教授合作,力图将曲面里奇流和经典的瑟斯顿圆盘填充理论融合,将里奇流推广到离散曲面情形。笔者从这时开始了离散里奇流理论和算法的研究。

三维流形上的里奇流会出现奇异点,即在有限时间之内,流形上的某些点处曲率趋于无穷大,从而里奇流中断,这被称为是曲率爆破。一个自然的想法是在奇异点处将流形切开,每个分支再应用里奇流。这需要证明整个过程中,奇异点的总个数是有限的。哈密尔顿和丘先生的合作中遇到了某种雪茄型的奇异点问题,一直久攻不破。2002年左右,曾经师从过哈密尔顿的俄罗斯数学家佩雷尔曼取得了突破。他根据从哈密尔顿那里所学到的里奇流的思想,创造性地应用类似李-丘估计,排除了雪茄型奇异点的存在性,从而成功地解决了曲率爆破问题。同时,他发现里奇流是某种熵能量的梯度流,可以从变分法角度来理解,从而证明了庞加莱猜想。进一步,里奇流理论的发展彻底解决了瑟斯顿几何化猜想。

2004年笔者来到纽约教学,依然与丘先生保持频繁的学术交流,同时与罗锋教授密切合作,将离散曲面里奇流理论进行深入研究。从理论角度而言,我们希望能够将经典的光滑曲面单值化定理推广到离散情形;从算法角度而言,我们希望能够发明出一些实际的算法通过曲率来设计黎曼度量。微分几何的核心概念是黎曼度量和曲率,同样的,在工程和医学图像等领域,只要涉及到拓扑与几何,核心问题往往归结为如何求取满足特定条件的黎曼度量。在里奇流理论出现之前,最为有效的计算手段是有限元法(有限体积、边界元法等),这些方法广泛应用于多物理场模拟仿真,成为现代工业软件的基础。但是有限元方法都是在某个固定的几何背景下求解数值偏微分方程,而我们希望求取的正是几何背景(黎曼度量)本身。其对应的几何偏微分方程高度非线性,传统的方法无能为力。而新兴的里奇流成为计算黎曼度量的首选方案。当时很多国家的数学家和计算机科学家都在竭尽全力地竞争,力图发展基于里奇流理论的新型计算模型,通过曲率来得到度量。

我们发明了多种算法,应用于广阔的工程和医疗领域。例如,脑神经科学中的共形脑图方法将大脑皮层曲面共形地映射到单位球面上,从而可以将不同时间扫描得到的大脑皮层配准,定量估算萎缩速率,早期诊断奥兹海默症;在癌症诊断领域,虚拟肠镜方法将患者直肠曲面共形地映射到平面上面,从而将直肠皱褶打开,将息肉标定,将不同时期扫描得的的直肠曲面配准,监控息肉的生长情况,预防直肠癌。在电影、游戏产业,纹理贴图技术被暴雪采用,几何图像技术被虚幻引擎5采用,发展出Nanite虚拟几何技术,实现高速大场景渲染。这些技术的核心都是需要找到某种特定的黎曼度量,离散里奇流算法是最为强有力的计算工具。

在医疗应用中,我们经常需要配准两张人体器官曲面,即寻找一个微分同胚,使得几何畸变最小。这在微分几何中被称为是泰西米勒映射(Teichmuller Map)。在哈密尔顿的博士论文中,他给出了一种基于变分法的理论,从而可以求得泰西米勒映射。在丘先生的指导下,笔者和丘先生的博士后雷乐铭教授一同将哈密尔顿的方法转化成实用算法,广泛应用于医学图像领域。

理论上,全世界的学者们发展出很多种离散里奇流的方法,但是直到2014年,一直没有方法能够保证解的存在性,所有的算法都会在流的过程中崩溃。2013年暑期访问清华丘先生数学中心期间,我们团队实现了突破。恰如连续里奇流需要在恰当时刻进行拓扑手术,离散里奇流也必须在关键时刻进行拓扑手术。我们2014年完成了理论证明,提交了论文。但是,我们的竞争对手审阅我们的论文拖延了4年,直至2018年,论文才被微分几何杂志接受。我们建立的离散曲面里奇流可以保证解的存在性,唯一性和收敛性。离散曲面里奇流是离散熵能量的梯度流,而离散熵能量是全局严格凸的能量,可以用牛顿法高效优化。近些年来,离散曲面里奇流理论和双曲三维流形的亚历山大刚性定理产生了密切联系,而离散熵能量等价于特定的希尔伯特-爱因斯坦泛函。

近几年来,工业软件领域的格局发生了天翻地覆的变化,Cadence收购了BetaCAE,Synopsis收购了Ansys,CAE工业正在经历一场伟大的技术革命。在多物理场模拟仿真的流程中,真正的技术瓶颈在于几何,特别是网格生成成为核心难点。传统的非结构化曲面网格生成无法保证网格质量,而里奇流方法将曲面保角映射到平面,而平面的网格生成有质量保证,从而拉回到曲面上得到高质量曲面网格。结构化网格生成一直依赖手工来调节奇异点的设置。通过代数几何方法与里奇流方法结合,我们可以得到自动生成的高质量结构化网格。这些工业技术和医疗技术的突破,本质上都是依赖哈密尔顿的天才发明:里奇流!

时至今日,我们随意翻开任何一本三维流形的教材,其核心都是瑟斯顿几何化定理,而大多数书籍都会明确说明这一定理是佩雷尔曼应用里奇流的方法率先得到,但是对于哈密尔顿的功劳却语焉不详。这对哈密尔顿并不公平。诺贝尔奖非常注重思想源头,往往给新观念新方法的提出者颁奖,而非只奖励将新思想发扬光大者。佩雷尔曼因解决了庞加莱猜想而获得千禧年大奖。然而,佩雷尔曼认为哈密顿的贡献与自己相当,因此婉拒了这一殊荣。哈密尔顿对浮名虚利不以为意,一直秉持对数学真理的热爱,坚持用自己的方法来理解和证明瑟斯顿几何化纲领,直至昏迷入院。哈密尔顿也高度赞扬中国数学家对于证明庞加莱猜想的贡献:“一个伟大的猜想,不可能由一个人来完成。中国数学家可以抬起头来,不必谦虚。”

笔者最后一次见到哈密尔顿是在2023年北京雁栖湖,在丘先生举办的世界基础科学大会上。哈密尔顿虽然步履蹒跚,但是依然双目精光四射,充满激情。在今年7月的基础科学大会上,哈密尔顿获得了基础科学终身成就奖,为其学术生涯完美地画上了句号。

这几天,笔者进一步完善离散里奇流的算法,经常通宵达旦地编写调制程序,期望达到工业级别,尽快在工业领域普及。作为目前唯一能够通过曲率计算黎曼度量的方法,里奇流必然会为工业界带来实质性的革命。希望这一天早日到来,以告慰哈密尔顿的在天之灵。

虽然哈密尔顿已经远离我们而去,但是他的思想必将会在人间万世长存!
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#9038
彼得.舒尔策与望月新一
起舞的神支 哲史微言 2024年09月16日

2012年8月,当日本京都大学数理解析研究所的望月新一将一份500多页的论文发在自己的主页上时,他宣称自己证明了数论中最为艰深的猜想—ABC猜想;ABC猜想于1985年由乔瑟夫·奥斯达利(Joseph Oesterlé)及大卫·马瑟(David Masser)两位数学家提出,ABC猜想提出后,数论中迅速产生了,一系列相关的推论,因此,ABC猜想显得重要起来,猜想的内容是,对于任意大于1的常数ε,存在一个常数C(ε),使得对于大部分满足条件a + b = c的正整数三元组(a, b, c),都有c < (rad(a * b * c))^ε。在这里,rad(n)表示整数n的所有质因数的乘积。望月新一发表论文的这一年,彼得.舒尔策,刚好从德国波恩大学毕业,获得该校W3教授(最高级别教授),并于2018年获得了数学界的最高荣誉奖—菲尔兹奖。

彼得.舒尔策,似乎天生就是为数学而来,1987年12月11日出生于德国德累斯顿的一个典型理工科学家庭,父亲是物理学家,母亲计算机科学家,姐姐是化学家,而舒尔策似乎成了他们的抽象—数学家;在家庭的熏陶下,彼得.舒尔策很快就显现出了特有的数学天赋,在历史上,德国曾经是世界数学研究的中心,也曾诞生过一些超级天才,如高斯、黎曼、莱布尼茨、希尔伯特;因此,中学时代舒尔策的天赋并没有被数学界所发现,不过,不被数学界发现的天赋,毫不影响其成为校园里的学神,终于,在2004,17的舒尔策被选入了德国IMO国家队,成为一名竞赛选手,但第一次参赛成绩还不算圆满,只拿到了银牌,据后来记述,未拿到满分的原因是做题时间不够,有未完成题目;不过在2005-2007的后来三届,IMO比赛中,都代表德国队获得了金奖。2007年,20岁的舒尔策离开中学,进入德国的波恩大学数学系学习,也许是奥赛提前学习的缘故,也许是他本身天赋过人,在波恩大学他仅仅用了3个学期便学完了本科,接着,又用2个学期学完了研究生课程。之后,他的导师是数学家米歇尔拉波波特,希望他跳过博士课程,直接申请数学博士学位,于是,接下来的一年多时间里,舒尔兹完成了他出道时的重要论文,“Perfectoid Spaces”(状似完备空间),虽然,这是在他人理论的基础上抽象的,但是他的创新之处在于,创建了一个新的代数几何研究框架,这个框架使得,原先的一些基础理论更加紧凑,并在此基础上,给出了Weight-Monodromy猜想的特殊解法。这篇博士论文成了,年仅24岁的舒尔策,在数学界名声鹊起的标志之作,而状似完备空间理论也被誉为代数几何未来几十年最具潜力的几大框架体系之一。同年,波恩大学免去了他的教授资格考试,直接破格聘任他为教授,这也让舒尔策创下了德国最年轻教授的记录。在接下来的一段时间,开始了他的疯狂拿奖模式。像拉马努金奖、克雷研究奖、费马奖、莱布尼茨奖、欧洲数学学会奖等等,都被他收入囊中。值得一提的是,上述的每一个奖,舒尔策都是最年轻的获奖者。在2018年的国际数学家大会上,彼得.舒尔策也终于收获了数学界的最高荣誉——菲尔兹奖。著名数学家法尔廷斯评价说:“舒尔策是我这一生见过的最好的三个数学家之一”。舒尔策甚至被人们誉为法尔廷斯和格罗滕迪克的接班人。

法尔廷斯,1986年菲尔兹奖得主,在普林斯顿,他是望月新一的毕业论文和博士论文导师,他曾经这样评价望月新一,“显然他是更加出众的一位”,望月新一,1969年3月29日出生于日本东京,父亲为哈佛大学中东研究中心研究员,母亲为美籍犹太人,5岁时,随父母移居纽约,之后短暂回到日本在筑波大学附属中学就读,之后又移居美国新泽西州新罕布什尔市,望月新一在那里的一所贵族学校(菲利普斯埃克塞特学院)完成了他的高中学业,因为特别的原创性思维,获得了进入普林斯顿大学就读的名额,1985年,16岁的望月新一进入普林斯顿大学就学本科,三年后,进入研究生院,师从著名的德国数学家法尔廷斯;1992年获得普林斯顿大学数学博士学位,博士论文《The geometry of the compactification of the Hurwitz scheme 》,同年,回到日本担任京都大学数理解析所助理教授,并于几个月后开始访问哈佛大学,并在哈佛大学进行了长达2年的访问研究,于1994年回到京都大学,此后,便很少离开日本,并于1996年,证明了一个猜想(Formulation of a conjecture of Grothendieck on curves),之后3年里,都有重要论文发表分别是:1997年 《A Version of the Grothendieck Conjecture for p-adic Local Fields》,1998年《TheIntrinsi HodgeTheory ofp-Adi Hyperboli Curves》 1999年《Foundations of P-adic Teichmüller Theory》,可以看出1998年的研究重心在霍奇理论,1999年已经开始构建他的宇宙际几何;此外,望月新一也出席了1998年的国际数学家大会,并做45分钟报告;1999年之后,便很少在国际数学界活动,也鲜有文章发表。直到2012年8月,将500页的论文挂在自己的主页上,并声称证明了ABC猜想。

2012年轰动数学界的论文出来后,许多数学家认为,新的框架太过晦涩难懂,有一些人抱怨,有一些人放弃,有一些人质疑,但是望月新一依然坚称自己理论的正确,并拒绝离开日本去讲解自己的理论。只有个别的线上讨论会邀请到了他,但国际上依然有数学家对此感兴趣,并研读望月新一的论文,其中,一个12-18人组成的数学家圈子,在研究后认为,望月新一的证明是正确的,然而,这个声称又激起了一些浪花,圈子之外的部分数学家宣称,这12-18人的小圈子,大多数是望月新一圈子内的数学家,言下之意是他们的验证还不具备权威性;大概这个分歧的认识之后,文章开头提到的数学新星彼得.舒尔策开始了对望月新一论文的研究,并认为其论证存在错误,这时候,大部分数学家寄希望 于2015 年下半年牛津大学举行的望月新一专题论坛能解决争议。然而,在会上,望月新一的几个紧密合作者解释了证明过程,听众仍然觉得迷雾重重。大概一年后,彼得.舒尔策公开抱怨望月新一不愿在国际数学界同行讲解自己的证明。国际数学界德高望重的森重文是望月新一在京都大学的同事,也是国际数学联盟主席,于是,于2018年3月邀请彼得.舒尔策和他一起与望月新一一起讨论,讨论望月新一的证明,最终,彼得.舒尔茨邀请了另一位德国的阿贝尔几何数学家,歌德大学的雅各布.斯提克斯,一起前往京都,进行了一个星期的讨论。同年9月,舒尔策和斯提克斯将他们的意见,以论文的形式发表,并公开表达了对其中一个推论的质疑。论文发表后,舒尔策接受了采访,并称“我完全无法认同IUT理论第三部分的推论”;

该论文认为,望月新一对 abc 猜想的证明方法是将这个问题转化为一个椭圆曲线问题,这个变换很早之前就存在了,而且很简单。变换后,每个 abc 等式都对应于一条椭圆曲线,在 a 和 b 这 2 个位置和坐标原点处穿过 x 轴,将数论和几何、微积分和其他领域联系起来。该变换也是 1994 年安德鲁·怀尔斯证明费马大定理的核心工具。abc 猜想至此变成证明 1 个与该椭圆曲线有关的特定不等式。望月新一将这个不等式转换成另外的形式。这种变换相当于比较 2 个集合中的元素个数。望月新一在推论 3.12 中对这个新的不等式进行了证明。如果这个证明成立,则 abc 猜想就得以证明。但证明需要比较 2 个实数集合,这 2 个集合被变换为 6 个不同的实数集合中的部分元素组成的环的一部分。此外,还需要证明每个在环上的集合与自己的相邻集合是什么关系,为了做到这一点,就必须理解不同集合的测度之间的关系。舒尔茨和斯提克斯认为证明就是在这里出了问题。他们认为,在望月新一的工作中,各种测度标准彼此相容。但是当沿着环进行遍历时,斯提克斯表示,你最终会遇到一个测度标准,这个标准看上去跟其他的测度标准都不同。这种情况类似于著名的爱舍尔楼梯——你不停地向上爬,到了最后你发现你回到了原点。

文章发表2周后,望月新一针对舒尔策和斯提克斯所质疑的问题,做了简短的回复,内容大概,他们没有认真读懂IUT理论,并且认为他们的水平只有京都大学数学系研究生的水平;至此,对望月新一的质疑,数学界仍然分裂为两派。