闲聊八卦,天南海北,随心所欲,直言不讳
头像
By kanting
贴子数 定制
#9030
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!”
头像
By kanting
贴子数 定制
#9033
悠闲中的数学之光

数学家 2025年02月11日

图片

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。”
头像
By kanting
贴子数 定制
#9034
史上最年轻的菲尔兹奖获得者
数学家 2025年02月06日

图片

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。”
头像
By kanting
贴子数 定制
#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)。
头像
By kanting
贴子数 定制
#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!
头像
By kanting
贴子数 定制
#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。
头像
By kanting
贴子数 定制
#9044
William Browder 1934— 2025

William Browder, Professor Emeritus, passed away in early February. He was 91 years old.

Bill was a professor at Princeton University since 1964 and retired in 2012. Browder made important breakthroughs in topology and geometry and advised 30 Ph.D. students and numerous undergraduates. Bill was president of American Mathematical Society (AMS), chair of the Office of Mathematical Sciences of the National Research Council (NRC) and elected to the National Academy of Sciences in 1980, the American Academy of Arts and Sciences in 1984, and the Finnish Academy of Arts and Sciences.

Bill came to Princeton as a graduate student in 1954 and received his PhD in 1958; his thesis was written under the direction of John C. Moore.

https://www.math.princeton.edu/news/wil ... -1934-2025
头像
By kanting
贴子数 定制
#9058
丘成桐:2030年是中国数学崛起的重要时刻
新浪科技 2025年02月24日

应国际数学联盟主席中岛启的多次邀请,基于中国数学当前的发展势头,近日,菲尔兹奖得主、清华大学讲席教授丘成桐率领中国数学界发出倡议:申请在中国主办2030年国际数学家大会(ICM2030)。这几天,这一倡议提出的高远目标以及申办委员会成员的“豪华阵容”(名单附后)引发了社会的广泛关注。

国际数学家大会是国际数学界规模最大、水平最高的大会。2002年,第24届国际数学家大会在北京举办。作为这届大会的推动者之一,2月22日,丘成桐在接受《中国科学报》专访时说,当时中国数学的基础和水平尚未比肩世界,但大会本身成为了中国与世界沟通的桥梁。他表示,2030年后的中国数学,将有实力达到世界最顶尖水平;国际数学界最高级别的终身成就奖“陈省身奖”、有数学界诺贝尔奖之称的“菲尔兹奖”有望花落中国。

?

他希望,2030年在中国举办国际数学家大会能成为一个标杆,激励年轻人做出世界第一流的工作。“5年后,中国将涌现出真正能够引领世界数学发展的本土数学家。”丘成桐为中国数学勾绘出2030年的宏伟蓝图。

《中国科学报》:为什么在今年提出申办ICM2030?我国在时机、条件等方面是否成熟?

丘成桐:国际数学家大会对多数数学研究工作者而言非常重要,通过大会不仅能了解过去4年来世界上的重要发展,也是展现个人学术成就的重要时刻。

中国数学在进步,我认为2030年是一个关键年份,是中国数学在世界舞台上崛起的重要时刻。我们希望通过国际数学家大会激励中国年轻人和一批学者在世界崭露头角。

当然,2030年只是迈出的第一步,我希望在2034年的大会上,我们能够拿到国际大奖,比如菲尔兹奖。那时,中国数学将处于全球领先地位。

《中国科学报》:和2002年在北京举办的ICM相比,我们这次申办ICM在目标或议程设置上有哪些不同?

丘成桐:事实上,2002年中国数学研究的水平和世界领先水平相比相差甚远,当时国内有成就的学者不多,但我们很高兴看到很多世界一流学者来到中国。那次会议成为中国和海外学者沟通的桥梁。

20多年后的今天,中国的本科生和中学生在数学学科已经达到世界顶尖水平。希望2030年我们可以骄傲地说,很多学问是我们自己创造出来的。

《中国科学报》:ICM2030申办委员会及学术委员会主席由你担任,委员名单也阵容强大,主席团和委员是如何选出来的?

丘成桐:我们基本上找到了全中国数学领域最重要的学者,我们的委员目前一共有40多人,无论是从学术研究还是从地理分布来看,都能够引领中国的数学研究。

当然,委员们作为中国数学界的领军人物,要激励更多年轻人做突破性研究,同时向国际数学联盟展示中国数学界不同方向的最高水平。

ICM 的成功申办不仅是对一国数学研究水平的认可,也是提升国际学术地位的宝贵机会。希望我国从官方到民间都积极参与其中,共同推进这项工作。成立申办委员会及学术委员会也是为了尽快推进这一工作。

《中国科学报》:中国数学界人士为申办国际数学家大会这一共同目标齐心协力,是否是对以往数学界存在不同意见和争论的一种积极回应?

丘成桐:不管是数学界内部还是其他领域,必然存在不同意见。如果意见完全一致,就不可能得到发展。牛顿和莱布尼茨也存在争论,只有在争论中才能够前进。我相信许多科学家都有不同观点,也会为此吵得天翻地覆,但我认为这不会造成负面影响。

举办大会是为了国家而不是为了个人。日本、英国已经提交了申请,它们表现得十分积极,也具备很强的竞争力。这个时候,中国数学界应该搁置争议,共同努力。

《中国科学报》:你多次提到,我们的数学研究还存在“原创性不足”“基础研究不牢”的问题,请问未来如何实现在短短5年或10年内拿到大奖?

丘成桐:数学家的成长比其他学科更快,一般来说,最重要的工作在30岁左右就完成了,很多重要成果都是年轻人做的。对数学家而言,一般在博士毕业后的三四年内会出人头地,四五年内有可能完成一项重要工作。

我从1966年进入大学到1976年完成第一项重要工作,中间只花了10年工夫。对数学来说,最重要的是用大脑思考,因此很多成果都是由年轻人完成的。

《中国科学报》:所以你提到“5年后,中国将涌现出真正能够引领世界数学发展的本土数学家”,也是基于这样的判断?

丘成桐:是的,我认真观察过当前我国年轻学者和学生的能力。另外,我还看到我们有一批世界一流水平的中学生,他们的能力比我想象的好得多。

《中国科学报》:引领世界数学发展需要第一流的成果,那么该如何衡量第一流的标准?

丘成桐:所有数学成果的衡量标准都很简单,就是创造能力有多强、创造出来的学问有多重要。不是看奥数成绩,也不是拿多少奖项,而是创造出来的成果在学术界有何影响力和重要性,这是由全世界顶尖科学家判断的。

《中国科学报》:你认为中国数学的发展路线和目标应该是怎样的,计划如何实现?

丘成桐:数学就是找到大自然的规律,包括物理规律、社会问题规律等,都可以从纯数学的基础上发展出来。始终发展一个方向对整个数学而言是有损害的,需要基础数学、应用数学、交叉领域等各个研究方向齐头并进。

路线和目标很简单、很清楚。首先是培养人才,通过清华大学求真书院的领军人才计划、少年班,以及大学生数学竞赛、中学生科学奖,我们遴选和培养了一批优秀人才,已经看到很好的成果。其次是国际交流,邀请世界级学者来中国工作或访学,举办顶尖学术交流活动。国际基础科学大会、世界华人数学家大会都是很好的例子。中国学者可以展示自己的成果,参与科学前沿的讨论,同时也为学生们打开视野。

2030年在中国举办国际数学家大会,是延续了这个路线,也为中国数学设立了一个清晰的目标。

《中国科学报》:现在,DeepSeek在部分能力上已经持平甚至超越了ChatGPT。未来,我们在与人工智能有关的数学领域能否取得更大突破?

丘成桐:人工智能大模型主要是从海外发展而来,我们则进行了改进和提高。中国要想真正引领人工智能的发展,必须从基础开始努力,也就是要在“从0到1”的问题上实现突破。数学对实现人工智能原创性突破有重要的推动作用。

《中国科学报》:国际一流大模型团队里的年轻人中有不少是华人,为什么他们在海外能快速崭露头角?

丘成桐:这些人大多接受了美国的教育和训练。我们的教育在激发创造性方面与美国相比仍有差距,特别是在基础科学领域。我在国内创办求真书院、设立少年班,也是希望中国能培养出优秀的基础科学人才。

《中国科学报》:DeepSeek在中国诞生并爆火,背后团队是本土人才,你认为这件事的发生是偶然的吗?这对中国的创新,尤其是你一直强调的培养一流人才有哪些启发?

丘成桐:事实上,DeepSeek团队里的年轻人很多都不是博士生。我觉得,我们在人工智能的发展上陷入了一个误区,就是一定要成熟的研究人员来开发,其实很多本科生甚至高中生已经对此展开了研究。

这些年轻人取得的成果给我们的启示是,要注重年轻人,尤其是拔尖人才培养。在国际科技竞争中,成就往往不是看平均水平,而是看最尖端的部分。

广告
《中国科学报》:我国中学生的数学天赋已展现出来,但顶尖人才常出现“断层”。在人工智能时代,你觉得拔尖人才该如何培养?

丘成桐:我最近出版的一本书《我的教育观》专门讨论了这个问题。该问题的根源在于刷题,它导致学生进入大学后已经失去了探究学问的兴趣。

中考、高考是每个学生人生中最重要的节点,考不了高分可能就无法进入心仪的学校。考试需要花费1~2年时间准备,唯一的方法就是刷题,这是对年轻人创造能力的最大打击。进入数学研究领域却没有兴趣,就失去了培养数学家的本意。

面对这种情况,如何培养思考力、创造力,我认为不是不考试,而是对最拔尖的学生采用不同的方法进行培养。但许多家长都觉得自家小孩是天才,因此这种方法实施起来会有困难。

图片

图片
头像
By kanting
贴子数 定制
#9060
四年一度的世界数学家的大盛会,四年一度的已被证实的数学成果(真理)的大检阅。

赫赫。敬请不要把数学家中的华人与中国(中国大陆“中华人民粪坑厉害国的低端半牲口共匪)粉红“人”混为一谈。


国际数学家大会 2026

Not Even Wrong
https://www.math.columbia.edu/~woit/wordpress/?p=14386

ICM 2026
Posted on February 25, 2025 by woit
Back in 2022 at the time of the rescheduled 2022 ICM I wrote here:

One decision already made there was that the 2026 ICM will be hosted by the US in Philadelphia. With the 2022 experience in mind, hopefully the IMU will for next time have prepared a plan for what to do in case they again end up having a host country with a collapsed democracy being run by a dangerous autocrat.

While I’m trying to protect my sanity by avoiding the news as much as possible, what’s happening now seems to me to raise important questions that the IMU and the ICM Organizing Committee need to seriously start thinking about:

The ICM opening ceremony has often been chaired by the host country head of state. Will the Philadelphia opening ceremony be chaired by Trump or his representative?
Given the attitude of the current administration towards foreigners, what assurances have the ICM organizers gotten that mathematicians from all countries will have no trouble getting visas and traveling to the US?
In 2022 the St. Petersburg ICM was canceled due to the Russian military entering Ukraine and attempting to take over the country by force. The US has threatened to do the same thing to Greenland and to Panama. Will the Philadelphia ICM be canceled if this happens?
The news from yesterday appears to be that the US has changed sides in the Ukraine conflict, now refusing to condemn the Russian invasion, and demanding economic reparations from the Ukrainians to compensate for past US military support. If the Russians are able to take over Ukraine and install a puppet government with US help, would that be a reason to cancel the ICM?
Given how fast things are evolving, it’s impossible to predict what the situation will be in July 2026. The ICM 2022 debacle was caused by the decision to hold the ICM in a country governed by a dangerous dictator, then hope for the best and not make contingency plans. The same mistake should not be made twice.

If, as now appears all too likely, the US government decides to join forces with the expansionist Russian dictatorship, everyone who can do anything about this has a moral issue to face. The ICM organizers need to start deciding on and making clear what their red-lines are, with a contingency plan if they get crossed.

One problem is that with fascism on the march world-wide, it’s unclear what alternate location would be safe. At least in this case, I’ll point out that for now France is looking pretty good, even if only through the spring of 2027.
头像
By kanting
贴子数 定制
#9064
国际数学联盟也这么左了?


国际数学家大会2006 个结构组织委员会的12个成员中,按性别分,有六位女性六位男性
Nalini Anantharaman
Annalisa Buffa
Irene Fonseca
Isabelle Gallagher
Meena Mahajan
Anna Wienhard

问题是,这6位女士也不知道是些什么人,她们的名字和数学贡献都没怎么听说过,。
6位男士都是大家熟知的,有一定成就的,两位菲尔兹奖获得者一位维布伦顶级几何大奖获得者什么的。
这DEI也太夸张离谱了吧。


https://www.mathunion.org/icm/icm-2026
ICM Structure Committee for 2026 is as follows:

Terence Tao [Chair] chair@sc26.mathunion.org
Hiraku Nakajima [IMU President, ex officio]
Nalini Anantharaman
Annalisa Buffa
Weinan E
Irene Fonseca
Isabelle Gallagher
Martin Hairer
Mike Hopkins
Meena Mahajan
Akshay Venkatesh
Anna Wienhard
Geordie Williamson
头像
By kanting
贴子数 定制
#9072
丘成桐:我在普林斯顿高等研究院的经历
图片

导读:

1971年-1972年,年仅22岁的丘成桐在普林斯顿高等研究院做了一年博士后的研究。
“我在高研院这一年的工作可以说是我做学问的第一个转折点。”丘成桐后来回忆说,这主要是因为通过聆听这些大师的演讲和与他们交流,学到数学中不同领域的不少学问。

1979年,丘成桐再次到普林斯顿高等研究院,这次是以教授的身份,组织几何分析年的讨论。“这个几何分析年对每一位参加的几何学家都有深远的影响:我们主动互相交流,不同方向的想法融合在一起后,产生璀璨的火花。”

至今,在丘成桐看来,把不同领域但相关精英聚在一起做思想交流,仍然是可取的。

撰文: 丘成桐
来源: 《数理人文》

缘起

我在1977年到1978年这个学年接受我的老师陈省身先生的邀请,访问母校伯克利大学(加州大学伯克利分校)。我在访问伯克利这段日子里,和我从前的学生孙理察(Richard Schoen, 1950—)一同解决了广义相对论里著名的正质量猜想。由于我1976年完成卡拉比猜想的证明,因此很得陈先生的器重。

我和陈先生的日常交谈,除了学问,也涉及学术行政的种种问题。他跟我提起,他和辛格(Isadore Manuel Singer, 1924—2021)教授正在向美国自然科学基金申请经费,以支持伯克利建立一个数学研究所(他们在1981年成功申请到政府经费,建立了以后被叫作MSRI a的数学研究所)。一方面,陈先生希望我留在伯克利做教授,帮忙建立这个研究所。另一方面,他也向我指出,国际数学家大会将在1978年夏天召开,他是这个大会学术委员会的一分子。波莱尔(Armand Borel, 1923—2003)教授是委员会的主席。这个委员会负责从全球数学家中挑选大会的演讲者。陈先生竟然破格提拔我,向波莱尔教授推荐我在大会中做一个小时的报告,我受宠若惊。但当时我才29岁,年少气盛,竟然没有觉得当之有愧。毕竟那几年正是几何分析从萌芽趋于成熟的阶段,我的朋友和学生们都为我们创造的方向和得到的成果感到兴奋和骄傲。假如我能够向全世界数学家解释我们的工作,会是很好的事情。
陈先生跟我说,波莱尔教授对我印象很好,这使我非常兴奋,因为波莱尔教授学问广博精深,开创了数学上几个不同的领域。但他极其自律,不苟言笑。他从小在瑞士长大,对他来说,一切都得有条有理,不可改变。年轻的数学家让人望而生畏!但有趣的是,大部分博士后或访问学者在访问高研院后,觉得最值得回忆的就是和波莱尔教授的交往。

高研院博士后:1971年到1972年

记得我刚得到博士学位,就由陈先生推荐到高研院做了一年博士后。波莱尔教授在高研院任教已久,这里的主要活动即使不是他主持,他也会积极参加。所以我在1971年时已经和波莱尔教授有相当程度的交往。
我在高研院这一年的工作可以说是我做学问的第一个转折点。在这期间,我不再考虑无限群和曲率的关系,而开始涉猎极小子流形和复几何的研究。这些工作和高研院几位教授的工作关系不大,但通过聆听这些大师的演讲和与他们交流,我也学到数学中不同领域的不少学问。当时波莱尔教授邀请哈佛大学著名教授博特(Raoul Bott, 1923—2005)来主持拓扑学中的叶状结构(foliation)理论。他把做这方面的专家都集中到了高研院。

高研院的教授阿蒂亚和辛格、帕托迪(Vijay Kumar Patodi, 1945—1976)则在考虑奇维数空间的指标理论,这些理论牵涉到陈先生和西蒙斯(James Harris Simons, 1938—2024)合作的工作。阿蒂亚教授的助手希钦(Nigel James Hitchin, 1946—)和我很熟悉,我们每天中午和晚饭都在一起。希钦教授比我年长3岁,他对几何学有很大的贡献。除了希钦,年轻的博士后还有吉赛格(David Giesecker)及一批从日本和印度来的年轻人,我们终日谈天说地,真是乐也融融。除了博士后,也有当时已经成名的学者来访问,讲他们最近的工作。苏利文(Dennis Parnell Sullivan, 1941—)就是一个重要的例子,他在1972年春天讲述他刚刚完成的有理同伦论(rational homotopy theory)。过了很多年后,吴文俊教授再度考虑这些问题。

有趣的是,虽然博特教授会聚了天下做叶状结构的专家在高研院讲学,但当时在叶状结构领域里最重要的结论却由一个尚未毕业的伯克利学生瑟斯顿得到,博特教授还派了专人到伯克利问教于瑟斯顿。这件事情令我印象深刻,从这里可以见到西方人求学的精神。
我和莫宗坚本来约好跟随博灵(Arne Beurling, 1905—1986)教授学陶伯理论(Tauberian Theory),但心思不集中,终究没有和博灵做深入的交流。

这一年,我虽然和波莱尔教授间中见面,却不敢班门弄斧,接触不多。我在1972年冬申请在高研院多做一年博士后时,波莱尔和阿蒂亚都觉得我的研究还不错,愿意让我多留一年。在当年,这算是很不容易的事情了,因为高研院数学所大部分时间只让博士后停留一年。结果由于签证的问题,我没有在高研院多留一年,而是选择到纽约州立大学石溪分校做助理教授。

波莱尔教授的邀请

六年后,陈先生和波莱尔教授谈到我时,我大概已非吴下阿蒙了。记得在1978年春天,有一天,我正在伯克利的办公室和朋友讨论数学时,接到一个电话,电话里传来:“This is Armand Borel.”(我是波莱尔)我吓了一跳,立刻正襟危坐,静听以待。原来波莱尔教授要求我帮忙在高研院主持一个几何分析年,从1979年秋天开始。在我还没有反应过来前,他问我在斯坦福或伯克利一年的薪酬是多少。我据实以告后,他有一分钟不作声,然后给我一个高研院能够提供的数字。我现在已经不记得是多少了,大约是我当时薪酬的四分之三吧。然后他说我是主将,非来不可!虽然我尊重的一位老教授给我的荣誉令我难以拒绝,但我还是用尽浑身解数,才争取到推迟一天再做出决定的机会。由于我访问伯克利大学时,我太太没有和我在一起,我需要先征求她的意见。对我们夫妻来说,这是很让人困扰的事情,因为我们结婚不到两年,但已经分开大半年了,我们不想再分开一年。不过,她两年前在普林斯顿等离子体物理实验室工作,她的一个同事是塞尔伯格(Atle Selberg, 1917—2007)教授的夫人,所以我太太知道普林斯顿高等研究院的分量。最后,她勉强同意我在1979年访问普林斯顿一年。解决了家庭问题的同时,我得去请教陈先生,我开始抱怨说高研院给我的报酬不够,对我的家庭是一个负担。但陈先生根本不想听任何理由,他只说了句:“高研院正在考虑聘请你,你还是去吧。”事情就这样决定下来了。
这是1978年春天的事,我拟了一份名单给波莱尔教授,要求高研院邀请他们来参加1979年的几何分析年,其中有一些是我指导过的博士。波莱尔教授照单全收,但是他做任何事都力求完美,他在全球各地搜索了一遍,多加了五六名和几何分析有关的学者,济济一堂。这些事情,都是他努力在做。1978年8月,我在芬兰赫尔辛基国际数学家大会上做了一个小时报告后,波莱尔教授表示他很欣赏我的工作,我很高兴。

我再次见到他的时候,是在1979年9月,当时我还是斯坦福大学的教授,数学系批准了我停薪留职。我太太在圣迭戈的一家公司做物理研究工作,和她父母住在一起,而我和我母亲住在一起。由于工作的问题,我太太没有办法到普林斯顿来,我母亲则搬到芝加哥和我弟弟住在一起。所以我将我在帕洛阿尔托(Palo Alto)的小房子租了出去(大概是租给了来斯坦福访问的杨健平夫妇),开始安排访问普林斯顿。

我在斯坦福大学有四个研究生,他们跟我一起到高研院。我自己坐飞机到普林斯顿,有一个美国学生叫作麦克拉兹(James Mckraz),他开我的车横跨3000多英里从斯坦福到普林斯顿,也带了我的一些行李。对一般学生来说,买车还是有点负担的,所以麦克拉兹很高兴他有机会在这段时间开我的车。到普林斯顿后,我租了高研院的一个公寓—两室一厅再加一个书房,麦克拉兹要求我租给他其中一个房间,我也很高兴地让他住了。(但直到今天,房租还没有着落。)后来我才知道,我另外一个学生克洛茨(Rick Klotz)为此大发脾气,认为我太过偏心。

普林斯顿高等研究院的几何分析年

各路英雄一同组织讨论班

到了高研院后,我见到了不同国家、不同地方的几何分析学家。大家都还年轻,都很兴奋。重要的领袖有卡拉比(Eugenio Calabi, 1923—2023)、孙理察、乌伦贝克(Karen Uhlenbeck, 1942—)、西蒙(Leon Simon, 1945—)、奥宾(Thierry Aubin, 1942—2009)、希尔德布兰特(Stefan Hildebrandt, 1936—2015)、盖哈特(Claus Gerhart)、布吉尼翁(Jean-Pierre Bourguignon, 1947—)等人,但在普林斯顿附近的学者参加的人数很多,除了普林斯顿大学的郑绍远、滕楚莲,还有罗格斯大学的特雷夫(François Trèves, 1930—)、纽约大学的尼伦伯格(Louis Nirenberg, 1925—2020)、奇格(Jeff Cheeger, 1943—)、费城大学的卡兹当(Jerry Lawrence Kazdan, 1937—)、齐勒尔(Wolfgang Ziller, 1901—1991)、克罗克(Christopher Croke)。比较年轻的几何分析学者,如陶布斯(Clifford Taubes)、帕克(Thomas Parker)、崔柏格斯(Andrjes Treibergs)以及布赖恩特(Robert Bryant, 1953—)等都来参加我们的讨论班,他们后来都是著名的学者。

9月初,我召开高研院第一次会议,讨论如何规划几何分析年的运作方式。报道出来后,所有相关人员都来了。我建议每个礼拜组织两个讨论班:一个讨论班专注于与极小子流形有关的几何分析,另外一个专注于与复几何、度量几何和广义相对论有关的几何分析。除了这两个讨论班,高研院数学学院每个礼拜还有一个会员讨论班,有时也包含一些几何分析的讨论。

虽然几何学上的几个大问题都在这几年由分析方法解决了,但还有很多大问题需要解决。大家摩拳擦掌,希望干一番大事业。比较年长的卡拉比先生当时也不过55岁,他和我多有讨论。他开始发展卡拉比流形和仿射几何的理论。我向他解释我正在用调和映射的理论重新证明马古利斯(Gregory Margulis, 1946—)出名的超刚性(superrigidity)的理论。[在凯勒流形(Kähler manifold)的情形下,萧荫堂已经将我和他讨论的结果拿去发表了。]他提示我要注意他对松岛与三(Yozo Matsushima, 1921—1983)在消灭定理(vanishing theorem)重新证明的关系,后来我和约斯特(Jürgen Jost, 1956—)真的用上了这个理论。我觉得每次和卡拉比先生交流,我都受益不少。

我个人在这一年的工作

a. 在这一段时间,我继续研究由卡拉比猜想延伸出的种种问题。我在伯克利时,已经和郑绍远完成了凯勒-爱因斯坦度量(Kähler-Einstein metric)在带奇点情况下和在非紧流形情况下的存在性,也已经开始策划如何找出纤维丛上相应的度量。事实上,我在斯坦福时,已经注意到最自然的纤维丛度量应该是从推广复曲面上反自对偶(anti-self-dual)方程到高维的复流形上的纤维丛得到。在1977年时,杨振宁有一篇文章指出反自对偶方程可以在复二维几何时写得比较简单。当时我刚完成卡拉比猜想,在这个基础上,我推广这个方程到高维空间并猜测它的存在性和纤维丛的稳定性有密切的关系。三年后,我和乌伦贝克完成了这项重要的工作。无论是在代数几何还是在物理学的应用上,它都是极为重要的结论。

b. 除了和凯勒—爱因斯坦度量有关的工作,我和孙理察继续我们对极小子流形和正数量曲率流形关系的研究。我们首先证明正里奇曲率(Ricci curvature)的完备非紧三维空间(complete noncompact three dimensional space)必然和欧氏空间同胚(homeomorphic)。这个定理可以说是庞加莱猜想中第一个非同寻常的例子。

谈到庞加莱猜想,我得说说我在1979年秋天到康奈尔访问汉密尔顿(Richard Hamilton, 1943—2024)先生的故事。我们一见如故。他正在考虑里奇流的存在性问题,我说从伊尔斯(James Eells, 1926—2007)和桑普森(J. H. Sampson, 1926—2003)的工作来看,这是很自然的想法,我也考虑过它的存在性,但有很大的困难。我没有想到汉密尔顿先生有这么强的毅力,继续坚持研究这个问题。当我结束在康奈尔的访问时,他将他仅存的精美博士论文送给我,他的论文讨论了黎曼曲面,极有深度。一个有趣的插曲是我从康奈尔的小城回来时,坐早班机,那天是美国的感恩节,飞机上坐满了乘客。我在飞机上睡着了,服务员没有叫醒我。我坐同一班飞机飞到芝加哥,飞到半途,才知道我在纽约没有下飞机。但美航也不错,安排我吃了一顿中饭,再回到纽约。回到普林斯顿,郑绍远问我去了哪里,我说去芝加哥机场玩了一下就回来了。

c. 这一年的秋天,我在讨论班做了一个我和萧荫堂合作的报告,这个工作刚在《数学年刊》上发表。在做报告时,我发现在我们文章的假设下,那些流形都是欧氏空间,文章变得意思不大,所以需要修正,我们修正了。我也了解到对这种流形有所谓空隙现象(gap phenomena)。我见到几位几何学家,包括格罗莫夫(Mikhail Gromov, 1943—)在内,向他们解释。大概是因为我没有及时将文章写好,后来文献都说这是格罗莫夫的想法。

在萧荫堂拜访我期间,我建议研究一个问题,就是完备而非紧凯勒流形的紧化问题。我们成功地解决了其中一个特例,就是体积有限而曲率极负的情形。过了好几年,我又建议钟家庆和莫毅明继续研究更一般的情形,还算成功。其实我提出这一系列问题是受到波莱尔教授的影响:我在高研院时,看到波莱尔教授的一些主要工作都和紧化有关,用了大量李氏理论。我个人认为,这些几何问题还是用几何分析方法比较合适,几何方法也应该提供更多的几何信息。这是一个庞大的计划,到现在还没有全部完成。其中一个问题就是流形上的L2上同调(L2 cohomology)和紧化空间的关系。在局部对称的空间,这个问题叫作扎克猜想(Zucker conjecture),波莱尔教授本人就花了五年工夫去解决这个问题,最后由我在普林斯顿大学的两个学生萨珀(Leslie Saper)和斯特恩(Mark Stern)用几何分析的方法解决了。[在同一时间,荷兰的路杨格(Eduard Looijenga)教授用群表示论也得到了同样的结论。]

d. 我和郑绍远及李伟光的合作,在来到高研院前已经开始,主要是在拉普拉斯算子(Laplace operator)的谱分析(spectral analysis)上的工作。记得我在1975年时写了一篇文章,在流形的直径、体积和里奇曲率的受限条件下,我用等周不等式的办法,对第一特征值做了一个不错的估值。这个方法由克罗克在他芝加哥大学的博士论文中推广,受到关注。1979年,我和李伟光推广了李伟光博士论文的工作,发现第一特征值的下界只需要直径的上界和里奇曲率的下界。因为郑绍远已经得到特征值的上界估值,布吉尼翁说这是一个完美的工作,当时我们只在乎第一特征值和几何的关系,这是令人满意的工作。过了几年后,钟家庆到斯坦福大学访问,得到李伟光的指导,加强了我们的常数估计。这当然是不错的工作,因此得到国内数学家的赞赏。但有点奇怪的是,过了很多年后,有国内学者用所谓的概率方法重证这些工作,竟然名动一时。

1980年,波莱尔教授在做扎克猜想时,很想知道如何对热核估值,于是跑到我的办公室来问我。我和郑绍远、李伟光讨论,很快得出了结果。这篇文章发表在《美国数学杂志》(American Journal of Math)上,受到重视。一年后,奇格、格罗莫夫和泰勒(Michael Taylor, 1898—1984)用所谓的波动方程得到了同样的结果,但他们不断地表达他们结果的优越性。

参加人员的活动

这个几何分析年对每一位参加的几何学家都有深远的影响:我们主动互相交流,不同方向的想法融合在一起后,产生璀璨的火花。即使是从前认识的老朋友,来到这个群贤汇聚的地方,大家生活在一起,也有不同的想法,例如乌伦贝克在两年前和萨克斯(Jonathan Sacks)证明了极为重要的极小子流形的定理,使我钦佩异常。我建议萧荫堂用她的工作来证明著名的弗兰克尔猜想(Frankel conjecture),那是一次令人满意的合作。这一年,她到了高研院后,开始研究纤维束上的规范场理论。她和我多有交流,后来完成了上述的厄米—杨—米尔斯(Hermitian-Yang-Mills)的存在性工作。她的工作也成为唐纳森(Simon Kirwan Donaldson, 1957—)在四维空间拓扑学的突破基础。这些都是数学上的重要工作。

孙理察和西蒙则对高维的极小子流形做了重要的基础工作。我的博士生崔柏格斯在这一年完成了闵可夫斯基空间(Minkowski space)里面最大类空超曲面(maximal spacelike hypersurface)的分类工作。崔柏格斯能力很强,但太过谦虚,得不到他应该得到的重视。由于正质量猜想的证明,孙理察和我都很想知道物理学家的想法。我请了普林斯顿大学的物理学家给我们解释当时广义相对论的进展,其中有拉帕迪斯(Alan Lapades)、佩里(Malcolm Perry, 1951—)等人。最重要的当然是彭罗斯(Roger Penrose, 1931—),他是一代大师,严格的黑洞理论由他和霍金创立。他很器重孙理察和我的工作,特别为我们做了三个精彩的演讲。他提出的其中一个问题对我有深远的影响。他提出要研究拟局部质量(quasi-local mass)的问题,他和霍金在这个问题上贡献不少。但这个问题很困难,直到2019年,王慕道和我才完成这个工作。

研究以外的活动

除了研究工作,比较熟悉的朋友也一同轮流做晚饭吃,其中有孙理察、西蒙和乌伦贝克三对夫妇,一些学生和郑绍远两夫妻有时也参加。但我烧饭的能力太差,最后我们到餐馆去吃了。吃完饭后,我们会去打乒乓球。西蒙和孙理察的水平比较高,我当然自愧不如。高研院的教授邦别里(Enrico Bombieri, 1940—)有时也来参加这个活动,但他不服输,常常怪自己膀子扭痛了。我们每个礼拜六早上一起打排球,有时候也在我住的公寓开派对。我不喝酒,但有很多次我不在普林斯顿的时候,他们在公寓里喝酒,还举办其他活动。尤其是在圣诞节那天,我到圣迭戈去看太太时,他们开了一个大型跳舞派对,听说卡拉比两夫妻也跳了,最有趣的是有些从国内来的访问学者也参加了。1979年11月,哈佛大学数学系主任广中平佑邀请我到哈佛访问,希望我接受哈佛大学的聘书。我和太太到哈佛访问了几天,受到几位哈佛教授的隆重招待。我们特别感谢广中平佑、博特和芒福德的热情邀请。文理学院的院长是日本经济学家,他用了很有技巧而又很圆滑的说法来解释为什么我应该去哈佛工作。我们对哈佛大学印象很好,但院长给我的正式聘书上的薪水却是我在斯坦福的四分之三。因为我太太在波士顿不见得找得到工作,我们两边的父母要我们照料,这使得到哈佛大学任教会有一定的难度。哈佛院长是一位既有趣又有学问的教授,他对于东方的事情相当了解,和我谈得很投机。除了薪水,他说假如我到哈佛任教,每年大学会赠送我一张往返香港的飞机票。我不置可否,因为哈佛大学毕竟是美国最出色的大学,我需要仔细考虑。我回到高研院不久,波莱尔教授到我的办公室来找我,其实我的办公室就在他的办公室旁,很难避开他。但他在办公室时,不苟言笑;在他太太面前,却常常有可亲的笑容,所以我们都喜欢见到他们在一起。这次他来找我,也没有笑容,他第一句话就说:“我听闻哈佛大学要聘请你,但你暂时不可以接受,因为高研院正在考虑聘请你的可能性。”他大概觉得这样的讲法不是最理想的方式。说完之后,他就走出我的办公室,我还来不及反应呢!

返回香港照顾哥哥

12月的时候,我突然接到三姐的电话,说我大哥病危,入了医院,我吓了一跳。大哥和我年纪相仿,我们一同长大,一同读书,他不幸患了病,花了八年时间看医生,最终被确诊为脑瘤。虽然是良性的,但瘤长在很不好的位置,由温祥莱医生主治。我离开香港后,换了一位姓张的医生。这一次再入医院,我想带他到美国医治,但张医生不肯给我病历;香港中文大学马临校长对我很好,和温祥莱医生熟,但只能找到老的病历。因为要到美国,需要签证,我去找芮陶庵(Andrew Roy)教授。他是崇基书院从前的副院长,跟我父亲熟悉。我跟他谈这件事,他极为热心,即刻找他在北京做驻华大使的儿子帮忙,说我和我的弟弟都极为杰出,美国应该让我们一家人定居美国。我开始替我哥哥申请到美国来。做完这几件事后,我回到普林斯顿,一方面替我哥哥找医院,一方面继续我们的研究。

高研院的聘请

到1月下旬,高研院正式通过聘请我的决定。当然我很高兴,华罗庚还托陆启铿跟我说,这是华人的骄傲。波莱尔教授、塞尔伯格教授、蒙哥马利(Deane Montgomery, 1909—1992)教授、朗兰兹教授和邦别里教授宴请我,这些都是一代大师,我受宠若惊。同时,我也见到了高研院的院长沃尔夫(Harry Woolf)教授。我和他谈起我哥哥生病的事,他即刻说,他从前是约翰斯·霍普金斯大学医院的教务长(provost),可以安排我哥哥到那边看脑科,这使我非常感动。我将我哥哥的病历送给那边的脑科主任,很快就得到回复,说可以送我哥哥到他那里医治。高研院的环境实在不错,普林斯顿大学也有一流的教授和学生。事实上,在这期间,普林斯顿大学也要聘请我。这是他们第二次聘请我了,有盛情难却的感觉。陈先生也希望我再考虑去伯克利,但伯克利的数学系很复杂,我还是喜欢斯坦福大学,毕竟这是我研究生涯成熟的地方。

在高研院和斯坦福中间做一个选择,我感到为难。斯坦福的教授们听说我受到高研院的聘请后,赶快请我回去商量。我实时回去和几位熟悉的教授交谈。扎梅尔松(Hans Samelson, 1916—2005)是当时的系主任,是我很尊敬的老教授,他在几何和拓扑学上都有很大的成就。四年前,也是他和奥瑟曼(Robert “Bob” Osserman, 1926—2011)教授极力推荐斯坦福给我终身教职的。他这次再见到我,脸色却有点紧张,大概是斯坦福不想我离开吧。他说系里会给我高薪,也不用上课(因为高研院只做研究)。我认为斯坦福数学系对我实在太好了,真是不好意思。这些机构都是世界第一流的,只有回家再度考虑这几个地方哪个最适合我的前途。当然,我和陈先生有过多次通信,征求他的意见。

几何年的结束

高研院的活动一般是在4月初结束。在3月中旬时,大家希望我做一个总结,尤其是做一场报告,提供在几何分支这个数学分支里面还没有解决的问题。于是我做了三场报告,包括波莱尔教授在内,很多人都来听这三场报告。在我做第一场报告时,整个大演讲厅坐满了人,但那天我患了重感冒,裹着羽绒大衣做演讲。我总共讲了60个题目,反响很大,最后我将这些问题写下来,参考了各方面的意见,总共有120个不同的问题,这些问题对几何分析这30多年来的影响不小。很多年轻的数学家遵循这些问题引出的方向努力,结果很令人满意。到了今天,很多年轻人还在做这些问题,却往往忘记了它们的出处。去年我整理了一下这些问题,大概有四分之三的问题还未解决,但值得高兴的是,已经解决的问题和我当初的期望基本上是一致的。

接受聘请

几何年结束时,大家都很满意,对很多人来说,可以用满载而归这个词来形容。当时的年轻人,现在已经是国际上出色的学者。我则归心似箭,回家去看太太了。圣迭戈面临太平洋,我太太的办公室面临碧海,一望无际,看海鸟飞翔,心旷神怡,惬意极了。我们终于决定离开斯坦福,到高研院去。我打电话给扎梅尔松和奥瑟曼辞职时,心中不无内疚。然而,经过大半年的考虑,我终于做了这个决定,又和妻子在一起,心情很觉轻松。7月初,我太太怀孕了,我们当然很高兴!我们找了几个老朋友庆祝。我母亲尤其高兴,她有第一个孙子了。对客家人来说,传宗接代是一家人最重要的大事,尤其是这是个男孩。

离开斯坦福大学到普林斯顿高等研究院做教授

到北京参加第一次双微会议和到香港带哥哥到美国医病1980年暮春,我还在安排我哥哥到美国治病。通过高研院院长沃尔夫的介绍,约翰斯·霍普金斯医院的脑科手术主任朗医生(Dr. Long)看完我从香港带来的脑部X射线扫描后,同意为他治疗。但是,当我替我哥哥申请美国签证时,却遇到了极大的问题,原来美国驻港澳总领事馆去查问正在医治我哥哥的张医生,张医生坚持他有能力照顾他,所以领事馆拒绝签证。普林斯顿高研院帮我去找新泽西州的参议员写信给总领事馆,他们也不理,一点办法都没有。结果我在伯克利拜访陈先生时,刚巧见到麻省理工学院的辛格教授。他是一代数学大师,也是里根总统的科学顾问团成员,所以他和美国国务院的官员相当熟悉。辛格教授和我关系很好,听到我的问题后,他即刻要求国务院中排名第三的官员帮我忙。他和我说,他们常常在一起打网球,当他向这位官员提出要求时,这位官员实时与美国驻港澳总领事馆通电话,解决了我哥哥的签证问题。这使我对辛格教授终生感激!我和哥哥一起长大,手足情深,生死关头,岂能不尽力?

美国驻港澳总领事馆直接由美国国务院指挥,接到华盛顿的命令后,即刻通知我到香港办理文件。我飞到香港处理这件事,还记得美国驻港澳总领事馆那个官员心不甘情不愿的脸色。他给我看差不多有一寸厚的文件,都是关于我哥哥不能得到签证的文件,也有描述我和三弟成栋在美国的文件。估计没有美国国务院的命令,美国驻港澳总领事馆绝对不会给我哥哥发放签证。看完这些文件后,我更感激辛格教授的仗义行为。我感慨至深:我一生得到不少长者的帮忙,也希望自己以后能够学习他们的高风亮节!

得到签证后,已经是7月多了,我赶快去办理旅行的手续。我哥哥已经不能坐起来了,躺在床上,要安排救护车一直把他送到飞机上。三姊找到一家熟悉的旅行社,他们做了很多工作,但这种安排极不容易,要到9月初才能成行。于是我回到圣迭戈我太太那里,这一年暑假,陈先生在北京发起一系列双微国际会议。双微的意思是微分方程和微分几何。他发起这个国际会议时,没有和我商量,但郑绍远、我和一批世界有名的大师都在受邀请之列,这里包括阿蒂亚、博特、邦别里、戈尔丁、拉克斯等极有成就的学者。

在双微会议上,我花了不少时间,解释我建议的120个几何问题,事实上也是指出当时几何分析的走向。有趣的是,外国的数学家,例如博特对这些题目有很大兴趣,提出了很多问题,但中国几何学家的兴趣不是很大。由于陈先生的声望,国内有名的几何学家都来了。苏步青教授、谷超豪教授和胡和生教授都从上海飞到北京来参加,陈先生安排了盛大的宴会招待他们。我还记得苏教授当场提出谷教授要做他的接班人,胡教授笑得合不拢嘴的有趣场面。

有一天晚上,陈先生邀请了当时从国外来的知名学者在宾馆开会,讨论国内数学研究状况。由于大家刚到中国,主要是陈先生描述当时的情形。陈先生又指出,美国科学院在几年前由麦克莱恩(Saunders Mac Lane, 1909—2005)带领到中国访问,写了一份报告,影响很大。所以他要求在座的知名学者也写一份报告,他提出要建议科学院关闭数学所。当时我们都吓了一跳,一时鸦雀无声。我不自量力,提出我们是外宾,不宜做这种主张,博特等即刻举手赞成,陈先生也就算了。恐怕这是我得罪了陈先生而不自知。

由于怀孕的问题,我太太始终没有办法决定是否参加这次旅行,但由于她很想看望她30年没有见过的姊姊,在飞机起飞前五个小时,她决定去了。由于飞机从洛杉矶起飞,从圣迭戈去洛杉矶有一段时间,因此要赶上飞机,有一定的难度。刚好我前文提到的那个学生麦克拉兹也在圣迭戈,我赶紧打电话叫他来帮忙,开我的车送我们去洛杉矶机场。既要收拾行李,又要赶飞机,这次行程的确很刺激。那一次,我太太收拾行李的速度之快,可谓空前绝后。麦克拉兹开车,我看路,我们以最快的速度到达洛杉矶。那个时候,开到每小时80英里,还是可以的。当然,我们运气很好,没有遇到交通警察。到达机场后,我们是最后一个上飞机的,郑绍远夫妇也坐这班飞机,他们等我们等得很焦急。我们坐下来后,大松了一口气。飞机也准时起飞。这次麦克拉兹也很高兴,因为他可以拥有我的车长达一个多月。到普林斯顿时,我才见到我的车。

在这次会议上,我将我提出来的几何分析问题又讲了一遍。当时,这些大师,尤其是博特教授很欣赏,对中国的几何学界有很好的影响。
我太太的姊姊和姊夫来了。见到我太太,他们都很兴奋。开完会后,我太太和我到杭州旅游了两天,因为怀孕,她先回了圣迭戈。我则到香港,带着我哥哥从香港飞纽约,他坐头等舱,我坐经济舱,服务员的服务态度都很好。整个行程并不容易。在香港机场,我坐在送我哥哥的救护车上。刚巧有某位大人物到港,机场戒严,有一大批英国雇佣兵在做保安。他们大概是尼泊尔的廓尔喀雇佣兵,块头很大,一手按在我身上,有如老鹰抓小鸡一般,使我动弹不得。

到了纽约后,我在飞机上陪着哥哥,移民局的官员到机舱内查看签证,极富人情味,使我印象深刻。在这里,我的二妹成琪送我母亲到机舱,和我们一起飞巴尔的摩。我的朋友王彬带着台湾来的一个叫林渊炳的研究生开车来接我们,而约翰斯·霍普金斯医院则派了一辆救护车来接我哥哥。安排好一切手续,吃完了饭,住到王彬给我们安排的公寓,整个护送哥哥就医的行程才暂告一段落。

但我还需要安顿我母亲,她需要住在大学附近,方便看望我哥哥。由于她不懂英文,王彬和林渊炳都帮了大忙。在巴尔的摩住了一个礼拜,我需要回高研院上班,由王彬帮忙开车送我回去。我在高研院租了间公寓,自己一个人住,但每个礼拜开车到巴尔的摩看望母亲和大哥。哥哥没有美国的医疗保险,因此我有一半时间花在如何解决费用的问题上。由于脑部动大手术,费用很高,实在没有能力自付,最后的解决方法是将大部分费用看作主治医师研究项目的一部分。(事实上,我哥哥的脑瘤长在一个比较奇特的部位,几位教授会诊时,有激烈的辩论。)朗医生是脑科主任,也是著名教授,我对他的帮助终生感激!他每个礼拜工作六天,有时候一天做两台手术,他的敬业精神使我钦佩万分。

初到高研院做教授

我一面忙哥哥的事情,一面要处理高研院的事务。我住在高研院提供的公寓,两室一厅,还算宽敞。我太太怀了我们的第一个儿子,和她父母住在圣迭戈一个叫德尔马(Del Mar)的小城,所以我是一个人住在普林斯顿的公寓。由于我这一次是来做终身教授的,高研院大教授们的家人都待我优礼有加。他们知道我太太不在普林斯顿,常常来问候我的起居。其中有塞尔伯格的太太,她是我太太从前在普林斯顿等离子体物理实验室的同事,还有波莱尔、哈里斯、钱德拉、朗兰兹、邦别里等同事的太太,她们都请我到家里吃过饭。
波莱尔教授一向表情严肃,唯一例外的时候是在他太太面前。他喜欢音乐,收藏了丰富的爵士乐唱片。他女儿是一位艺术家,在他家里会觉得如沐春风,和在他办公室里完全不一样。他一丝不苟,做所有事都有条有理,很有计划,每天有一定的时间运动,风雨无阻。每天下午5点多时,必定见到他骑着脚踏车锻炼。但他大概是最用功的教授,举个例子来说:我们数学学院一般在礼拜一早上10点开会,开会的当天晚上,波莱尔教授的办公室必定灯火通明,他不愿放掉任何做研究的时间!

邦别里的太太叫苏珊,很贤惠,腿有些残疾。他本人是意大利人,在来高研院前,他在意大利比萨做教授,在数论、代数几何和偏微分方程领域都做了极为重要的工作。他的家人做金融,他在那时也开始参与家族的生意。他和我交情不错,常请我到他家吃饭,吃完晚饭后,他带我到高研院的小池塘去钓鱼,有能钓到一些不错的鱼,以鲇鱼为主。

后来高研院的秘书告诉我,邦别里教授每星期钓完鱼后,他们要赶快买一些鱼放回小池塘中。这个消息不知道是不是真的,但我觉得钓鱼还是蛮有意思的。管理高研院宿舍的一个美国人长得高大威猛,常常出海垂钓,带回不少新鲜的蓝鱼卖给住在宿舍的访问学者。后来我母亲来普林斯顿住的时候,我们常找他买鱼。高研院环境很好,绿草如茵,还有一片不错的树林,是一个散步思考问题的好地方。秋天时,红叶遍地,景色极美。只不过有时会有猎人狩猎,散步时会提心吊胆。

在高研院做教授的第一年

博士后和研究生

1980年虽然是我在高研院的第一年,但德国的希尔德布兰特教授已经写信给我,要求我接收他的博士生佑斯特做博士后,由德国政府支付经费。因为希尔德布兰特教授和我在德国波恩认识,有些来往,我就一口答应了。佑斯特来了以后,我们有一系列合作,研究调和映射的刚性结构,将它应用到复流形的刚性问题。这个用调和映射研究流形结构的想法是我十年前做研究生时开始的。在纽约州立大学石溪分校做助理教授时,我以这个为题,得到了学校提供的经费。后来我遇到萧荫堂,提出用调和映射来研究复流形的刚性问题。他极为兴奋,开始时想避开调和映射的路子,最终还是和我讨论用调和映射的方法。但做出一些结果后,他没有经过我同意,就自己拿去发表了。在这一年,我和佑斯特继续做这个方向的研究,做出了一些有意思的成果。没有想到萧荫堂在各地演讲和写文章时,叙述我和佑斯特已经发表的文章中的一个引理,但没有提到我们的名字。佑斯特很不高兴,因为其他作者都不提我们的名字,尽管我们的文章先发表了好几年。
这一年,我在斯坦福的研究生帕克和崔柏格斯刚好毕业。前者到哈佛大学做皮尔斯(Benjamin Pierce)的助理教授,后者到宾夕法尼亚大学做助理教授,前文说的麦克拉兹跟我到了高研院,转学到普林斯顿大学。我还有一个学生克洛茨留在斯坦福完成他的博士论文。他的博士论文处理带奇点的凯勒—爱因斯坦流形,现在是比较流行的一门学科。

我的朋友西蒙则送了一个很杰出的澳大利亚学生巴特尼克(Robert Bartnik)到普林斯顿来跟我读书。普林斯顿数学系有另外两个学生叫萨珀和斯特恩的,也来跟我读博士。

我的办公室在高研院主楼的顶楼。刚开始时,院长沃尔夫亲自来问候我,坚持要给我一个最好的办公室。结果将两个办公室打通,成为一个大办公室,书架上可以放很多书,同时还有一个小会议室。我的同事米尔诺的办公室在二楼,堆满了书籍和影印本。一楼则是塞尔伯格和蒙哥马利的办公室。蒙哥马利在高研院资历最深,他因为解决希尔伯特的出名问题而成名,他的办公室很漂亮,装潢甚佳。虽然他已退休,但每逢我们数学学院礼拜一开会,他都让我们用他的办公室。蒙哥马利教授很照顾后辈,常和年轻的博士后在一起开讨论班。他很喜欢中国人,和宾州大学的杨忠道教授长期合作。

高研院在我的办公室里弄了一个大办公室给我的几个研究生用。头半年,这些学生在麦克拉兹的带领下,吵吵闹闹。麦克拉兹喜欢玩桌式足球,打长途电话到处去买桌子,我只好警告他,他才没有乱搞。

在斯坦福带研究生时,我喜欢叫他们每礼拜开讨论班,讨论一些有意思的文献。我在高研院继续开这些讨论班,很多访问学者也来参加。学生当然有时候不太懂得文献的内容,往往会出错。但我没有想到波莱尔教授也来参加我们的学生讨论班。学生不懂时,他的面色不是太好看,要我解释。大概高研院从来没有过学生讨论班吧。

数学学院每个礼拜一有个比较正式的讨论班,由我主持,邀请博士后和访问学者来讲他们的工作。由于我当时和孙理察已经在广义相对论方面做了一些工作,因此和物理学家有不少交流,有时也请他们来参加讨论班。没有想到我的同事们大为惊讶,说我忘记了数学学院和物理学院吵架的事情。原来前任院长要在高研院成立社会学学院,聘请一位社会学教授。物理学院教授一致支持,但数学教授在韦伊教授的带领下极力反对,甚至由韦伊教授执笔,投稿到《纽约时报》抗议。

韦伊教授和从前在高研院做事的外尔教授可以说是20世纪最伟大的数学家,才华横溢,现代数学的多个领域都是由他们首先开发出来的。陈先生的两个著名工作—高斯—博内—陈定理(Gauss-Bonnet-Chern theorem)和陈氏类的发现—都受他们的影响。

我在高研院的位置是韦伊教授退休后留下来的,华罗庚教授认为这是莫大的荣耀。在物理学家和数学家大吵架的时候,杨振宁先生和韦伊先生大概是对立的。十年前,我见到杨先生,我说韦伊先生有他可爱的一面。杨先生悻悻然地说,我看不出来韦伊有什么可爱的地方。想来当年的吵架必然极为激烈。

中国代表团来高研院访问

我到高研院做教授不久,塞尔伯格教授来找我,很兴奋地说,华罗庚带了一群中国数学家来访问,叫我帮忙接待。中国来的访美代表团成员有谷超豪、程民德、王元等人。在高研院主楼前,我给塞尔伯格和全体代表团成员合影。晚上我请他们吃饭,交谈起来,乐也融融。我还邀请华先生做了一个演讲,讲的题目关系到孪生素数的问题。华先生要估计双素数多少的渐近公式,但他的误差估计比主项大,不过,塞尔伯格教授认为这是好结果。直到三年前张益唐做出他的著名工作时,我才比较了解其中的困难,这些工作极为有意思。

华先生可以说是一位传奇人物,一生努力,少年家贫,未能上中学,却得到熊庆来、杨武之的提拔,到清华旁听。留学英国剑桥后,他返回西南联大领导中国解析数论的研究,得到中国第一届科学大奖,独占鳌头。他到美国学习与原子弹有关的科学。中华人民共和国成立后,华先生放弃在国外做研究的舒适生活,并号召所有留学生一同回国。

编辑几何分析和极小子流形文集

波莱尔教授做事十分讲究纪律。由于前一年我组织高研院的几何分析和极小子流形两个不同方向的讨论班,他请我整理当时的结果,成书在普林斯顿大学出版社的Annals of Math Studies出版。我决定出两本书,将重要的工作编辑起来,第一本叫作Seminars on Differential Geometry,第二本叫Seminars on Minimal Submanifolds。我在编第一本书时,邀请了很多名家投稿,我的120个问题集也在这本书中出版,影响很大。我花了一个多月时间准备这本书的第一篇文章,总述几何分析的成果和展望。这篇文章我是在约翰斯·霍普金斯医院探望哥哥和母亲时,在医院的休息室写的,一边写一边叫我的研究生巴特尼克修正,他和我都受益不少。后来有很多几何学家(包括唐纳森在内)受到这篇文章的影响。

同时,我也花了不少工夫将Seminar on Minimal Submani­folds这本文集编好。编好后的一天,邦别里教授突然来到我的办公室,要求做这本书的主编。我觉得可以,就将所有文件放在一个大盒子里面交给他。结果他将这个盒子原封不动地放在他的办公室,有一年半之久!由于大大延误了出版所有作者的文章,他们都很不高兴,怪在我身上。我只好去找波莱尔教授帮忙,邦别里教授就将我准备好的文稿一字不动地发表了,加了一个序,既没有提到我帮他邀稿和整理这些文章,也没有送一册最后出版的书给我。

高研院教授的责任

在高研院,教授们不用上课,唯一重要的工作是遴选每年申请到高研院的博士后和访问学者。大概是1月上旬开会讨论,在一大批申请人中挑选大概10名博士后。这些博士后的经费有一部分由美国国家科学基金会提供,一部分由高研院提供。由于高研院的学术研究环境很好,很多机构愿意提供经费给他们自己的教授和学生到高研院访问。但这些人数量不少,我们往往要推掉很多不错的申请,有些情形引起了不少讨论。其中一位著名的访问学者是陈景润,他的学问当然没有问题,但他对外宣称他回国后,会将他从高研院得到的薪水上交给中国政府。波莱尔对此大为震怒,他认为高研院的薪水不是用来支持任何国家,而是给研究员个人的。最后我们都同意邀请陈景润,但他有没有将薪资上交,则不得而知。

按照传统,高研院的教授享有不少优惠,每位教授都有经费邀请一位助理研究员,提供开派对和酒会的经费,也可以有司机接送。但数学学院的教授不愿浪费任何经费。有一次,已经退休的惠特尼教授获得沃尔夫数学奖,我向当时管事的邦别里教授提出开一个派对来庆祝,邦别里教授拒绝了。

数学学院的教授们也拒绝向政府申请暑期经费,并表示数学和经费脱钩,政府管不了我们!由于数学学院的博士后有一部分还是由国家科学基金会提供,而经费渐减,我建议高研院和政府谈判,将教授可能得到的暑期薪资转为对博士后的支持,但因有些同事反对而作罢。(在其他地方的某些教授却捕风捉影地说,丘要去争取工资。)当时博士后的薪资很低,才八千多美元一年,米尔纳教授和我提出要求他们加薪。不料某教授在会议中竟然说,这些年轻人到高研院来跟我们学习,已经得到了足够的薪资。我很失望,其实高研院成功的一个重要原因,在于这些年轻人聚在一起,互相影响,找到新的方向。

当然,数学学院的教授都是一代大师,博士后和访问学者确有受到他们的影响。很多教授每学期都会讲授他们当时的研究工作。
钱德拉教授和我说,由于他大部分时间待在家里,他决定每星期做一个演讲,叙述他最近的研究工作。每学期开始时,他会做一个总题演讲,给出那一学期的主要研究思想。这个演讲很重要,世界各地都有专家来听这个演讲,我每年都见到萨利(Paul Sally, 1933—2013)从芝加哥来听。
头像
By kanting
贴子数 定制
#9077
普林斯顿学派Princeton School

美国普林斯顿学派是20世纪初兴起的学派,该学派的研究领域以微分几何学和射影几何学为基础,逐渐扩展到拓扑学。莱夫谢茨就是早期拓扑学研究的重要数学家,对拓扑学的发展做出了长远贡献,是美国普林斯顿拓扑学派的主要奠基人之一。

20世纪初,美国数学一跃而起,直追发达的欧洲。其中美国的拓扑学派包揽许多数学大家,所罗门·莱夫谢茨(Solomon Lefschetz)就是其中重要分支“代数拓扑学”学派的主要传人之一。莱夫谢茨在普林斯顿奋斗了30年,从一名孤军奋战、丧失信心的残疾青年,成为众人敬重的拓扑学大家,并带领美国拓扑学派走向了世界数学的中心。他的许多著作都成为了拓扑学的重要文献,比如《拓扑学》(Topology, 1930)和《代数拓扑学》(Algebraic Topology, 1942),特别是后者,它是第一本以“代数拓扑学”命名的著作,在较长一段时间内成为经典。

https://news.qq.com/rain/a/20230527A010UQ00


垄断全球顶级数学家,世界数学中心美国普林斯顿学派200年发展史
搜狐 2021-01-02

如果要提到当今世界的数学圣地,那么毫无疑问是普林斯顿学派,普林斯顿学派崛起于二战期间,助力美国成为世界一号强国,这里几乎垄断了全世界所有的顶级数学家,基本上任何有名的数学家都会来到这里求学朝圣,普林斯顿学派的崛起史其实就是美国的崛起史。

https://www.sohu.com/a/440970880_348129

普林斯顿大学数学茶会和纳什的“幽灵”
https://book.douban.com/reading/91247558/

普林斯顿大学数学系的崛起
https://bbs.gter.net/thread-141780-1-1.html
头像
By kanting
贴子数 定制
#9078
下面是丘自传中讲他在普林斯顿的经历时的两处对
大数学家世纪数学大师米尔诺John Milnor
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Milnor
的暗示性贬低。由于他米尔诺的崇高大师地位和对数学的巨大贡献非他可比,
丘不敢公开攻击,只能借别人说事:

在(对普林斯顿的)多次访问中,我认识了
迈克尔·佛里德曼(Michael Freedman)。
那时佛里德曼还是系里的年轻小伙子,正在努力破解四维空间的庞加莱猜想。
我们曾经多次讨论这问题,有时就在他家后院的游泳池里面或者旁边。
普林斯顿的好多拓扑学者对佛里德曼的方法不以为然。他们倾向于用
米尔诺创立的割不手术技巧,我却对佛里德曼的方法感兴趣。
用利用一种叫Bing Topology的方法。当工作接近尾声时,我问他结果是否可否在JDG
上发表,他同意了。普林斯顿的人很快就发觉他们要错失成果了。
他们断言文章应该在普林斯顿出版的《数学年刊》(Annals Of Mathematics)上发表,
这是天下第一的数学学报。

我从约翰·米尔诺的书《莫尔斯理论》学到很多关于
这理论的内容。很惊讶莫尔斯本人非常讨厌这本书
和它的书名,说它应该叫《极限点理论》才对。传
说莫尔斯收到这本书后,随即把它撕烂并扔进垃圾
箱,他认为只有自己才配些这题目的书。这种反应
好像过激了一点。但我个人对莫尔斯到没有什么看
法。他和他的夫人都挺和善。为了保持良好关系,
以免他发怒,我小心翼翼地不让他知道,我是多么
喜爱米尔诺的书,并且从哪儿学到不少几何知识呢。

评:不地道,借莫尔斯的口。有多少事实?
伪善,装好人贬人。

米尔诺r不但有众多巨大数学贡献的原创大师 (https://en.wikipedia.org/wiki/John_Milnor
他写的《莫尔斯理论》也是写得最好的数学书之一。
讲法上无可匹敌。

还有这个,丘在自传中对普林斯顿大学数学系的项武忠泄愤。有必要吗?

“我写了封信给项武忠(他当时刚从耶鲁转到普林斯顿),问他我可否在普林斯顿以斯隆
学者的身份至少待上半年。几天后,他告诉我数学系并没有足够的办公室。”
“几年后情况完全改变了。。。说要请我去当教授。我当下推却了。”

与莫尔斯有关的两项后继发展。

· 斯梅尔(Smale)用莫尔斯理论解决了高于4维的庞加莱猜想。斯梅尔因此获得菲尔兹和沃尔夫。
· 威腾(Witten)指出莫尔斯不等式可以用“分析”来证明,并指出了大致证明思路。这后来被两位数学家证实。
头像
By kanting
贴子数 定制
#9079
丘当然有吹的资本,但也太能吹自己了还要捎带着攀附比肩世纪数学大师暗地里贬低与他差不多的贡献或不如他的人。随手摘几段。比如下面这几段:

“高研院的教授阿蒂亚(M.Atiyah)辛格、帕托迪(Vijay Kumar Patodi, 1945—1976)则在考虑奇维数空间的指标理论,这些理论牵涉到陈先生和西蒙斯(James Harris Simons, 1938—2024)合作的工作。阿蒂亚教授的助手希钦(Nigel James Hitchin, 1946—)和我很熟悉,我们每天中午和晚饭都在一起。希钦教授比我年长3岁,他对几何学有很大的贡献。除了希钦,年轻的博士后还有吉赛格(David Giesecker)及一批从日本和印度来的年轻人,我们终日谈天说地,真是乐也融融。除了博士后,也有当时已经成名的学者来访问,讲他们最近的工作。苏利文(Dennis Parnell Sullivan, 1941—)就是一个重要的例子,他在1972年春天讲述他刚刚完成的有理同伦论(rational homotopy theory)。过了很多年后,吴文俊教授再度考虑这些问题。”

这段是比肩阿蒂亚(M.Atiyah)和辛格(I. Singer)苏利文(Dennis Parnell Sullivan, 1941—)暗贬其他人特别是吴文俊。这次没有什么我的“我的朋友郎兰兹”之类的话,因为他们较资深。

“我的办公室在高研院主楼的顶楼。刚开始时,院长沃尔夫亲自来问候我,坚持要给我一个最好的办公室。结果将两个办公室打通,成为一个大办公室,书架上可以放很多书,同时还有一个小会议室。我的同事米尔诺的办公室在二楼,堆满了书籍和影印本。一楼则是塞尔伯格蒙哥马利的办公室。蒙哥马利在高研院资历最深,他因为解决希尔伯特的出名问题而成名,他的办公室很漂亮,装潢甚佳。虽然他已退休,但每逢我们数学学院礼拜一开会,他都让我们用他的办公室。蒙哥马利教授很照顾后辈,常和年轻的博士后在一起开讨论班。他很喜欢中国人,和宾州大学的杨忠道教授长期合作。”

这段是比肩大师米尔诺、塞尔伯格、蒙哥马利的意思:我的办公室楼层比他们的高,办公室面积比他们的大。就这点小事。别的人根本就没在意办公室大小楼层高低这点小事。

1. “韦伊教授和从前在高研院做事的外尔教授可以说是20世纪最伟大的数学家,才华横溢,现代数学的多个领域都是由他们首先开发出来的。陈先生的两个著名工作—高斯—博内—陈定理(Gauss-Bonnet-Chern theorem)和陈氏类的发现—都受他们的影响。

2. "我在高研院的位置是韦伊教授退休后留下来的,华罗庚教授认为这是莫大的荣耀。在物理学家和数学家大吵架的时候,杨振宁先生和韦伊先生大概是对立的。十年前,我见到杨先生,我说韦伊先生有他可爱的一面。杨先生悻悻然地说,我看不出来韦伊有什么可爱的地方。想来当年的吵架必然极为激烈。

第一段是想说他的导师陈省身的两个最好的数学工作—高斯—博内—陈定理(Gauss-Bonnet-Chern theorem)和陈氏类的发现都是在普林斯顿高研院顿由世纪数学大师韦伊教授和外尔教授帮忙做出来的,但他觉得这样说出来别人会觉得他有点mean,就暗示这个意思,说是“受他们的影响”。而他丘在普林斯顿高研院则是(与Gromov)所在研究项目的领导人,与陈不同--这其实就是丘的这篇《我在普林斯顿高等研究院的经历》的主题。

第二段告诉你他在高研院的位置是伟大的韦伊教授退休后留下来的。搬出华罗庚来说事,是因为这是他写给中国人看的,他知道华罗庚在大路中国名气大,也知道大陆百姓和大陆知识界普遍误以为华是数学天才数学神。搬出杨振宁是因为韦伊与杨吵架,而他拿的是韦伊教授退休后留下来的位子,他很牛。
kanting 写了: 周日 3月 02, 2025 9:10 am 丘成桐:我在普林斯顿高等研究院的经历
。。。
。。。
高研院的教授阿蒂亚(M.Atiyah)和辛格、帕托迪(Vijay Kumar Patodi, 1945—1976)则在考虑奇维数空间的指标理论,这些理论牵涉到陈先生和西蒙斯(James Harris Simons, 1938—2024)合作的工作。阿蒂亚教授的助手希钦(Nigel James Hitchin, 1946—)和我很熟悉,我们每天中午和晚饭都在一起。希钦教授比我年长3岁,他对几何学有很大的贡献。除了希钦,年轻的博士后还有吉赛格(David Giesecker)及一批从日本和印度来的年轻人,我们终日谈天说地,真是乐也融融。除了博士后,也有当时已经成名的学者来访问,讲他们最近的工作。苏利文(Dennis Parnell Sullivan, 1941—)就是一个重要的例子,他在1972年春天讲述他刚刚完成的有理同伦论(rational homotopy theory)。过了很多年后,吴文俊教授再度考虑这些问题。
。。。
。。。
我的办公室在高研院主楼的顶楼。刚开始时,院长沃尔夫亲自来问候我,坚持要给我一个最好的办公室。结果将两个办公室打通,成为一个大办公室,书架上可以放很多书,同时还有一个小会议室。我的同事米尔诺的办公室在二楼,堆满了书籍和影印本。一楼则是塞尔伯格和蒙哥马利的办公室。蒙哥马利在高研院资历最深,他因为解决希尔伯特的出名问题而成名,他的办公室很漂亮,装潢甚佳。虽然他已退休,但每逢我们数学学院礼拜一开会,他都让我们用他的办公室。蒙哥马利教授很照顾后辈,常和年轻的博士后在一起开讨论班。他很喜欢中国人,和宾州大学的杨忠道教授长期合作。
。。。
。。。

韦伊教授和从前在高研院做事的外尔教授可以说是20世纪最伟大的数学家,才华横溢,现代数学的多个领域都是由他们首先开发出来的。陈先生的两个著名工作—高斯—博内—陈定理(Gauss-Bonnet-Chern theorem)和陈氏类的发现—都受他们的影响。

我在高研院的位置是韦伊教授退休后留下来的,华罗庚教授认为这是莫大的荣耀。在物理学家和数学家大吵架的时候,杨振宁先生和韦伊先生大概是对立的。十年前,我见到杨先生,我说韦伊先生有他可爱的一面。杨先生悻悻然地说,我看不出来韦伊有什么可爱的地方。想来当年的吵架必然极为激烈。


。。。
头像
By kanting
贴子数 定制
#9090
小平邦彦,“只会算术”的数学大师

作者 | 上野健尔(数学家,日本数学协会会长,日本京都大学荣休教授)

小平邦彦是日本第一位菲尔兹奖获得者,同时也是代表20世纪数学发展的数学家之一。《我只会算术:小平邦彦自传》一书记录了这位天才数学家的诞生和成长,由作者本人亲自撰写,是非常珍贵的资料。连载于《日本经济新闻》的《我的简历》是这本书的雏形。其姊妹篇《惰者集:数感与数学》详细记录了作者在美国发展时期的故事,我建议将这两本书搭配阅读。

图片

在江户时期,日本数学的发展形式与西方数学稍显不同,对西方数学的全面接纳始于明治时期。其中最早的成果包括高木贞治的类域论建设(1920年)和园正造的交换环理想论(1917年—1919年)。本书作者上大学时,日本的年轻数学家们开始活跃于国际舞台。不过正如《我只会算术》中所写,“在当时的日本,数学正处于从古典数学向现代数学转换的变革期,许多必修课在现在看来都没有必要开设”,小平邦彦在1935年考入东京帝国大学理学院数学系以后,最前沿的数学理论需要自学。那个时期的数学研究日新月异,以德国为中心出版了许多优秀的教科书和报告。

1933年,欧洲逐渐沦为战场,许多数学家被迫从欧洲逃亡至美国,因此数学研究的中心也随之从德国的哥廷根大学转移到了美国。对小平邦彦影响颇深的赫尔曼·外尔也是其中一员,而且之后他发现了小平身上的才华,并为他提供了发展舞台——普林斯顿。第二次世界大战结束后,普林斯顿高等研究院成为数学研究的中心。在美国发展的那段时期正好是现代数学的黄金时代,小平有幸结识了出色的研究伙伴斯宾塞,在数学研究的中心大放异彩。

“只会算术”的小平邦彦
正如《我只会算术》的书名所示,小平邦彦一直在书中强调“我只会算术”。尽管如此,我们在阅读的过程中有必要充分地审视这句“我只会算术”。书中描写了列文涅和波利尼在演奏肖邦的练习曲《三度》时所带来的不同听觉感受,小平写道:“如果单独听波利尼,他的演绎的确完美重现了乐谱,让人一度以为《三度》曲风本是如此。然而,当听到列文涅演绎的版本时,又会让人眼前一亮,原来这样演奏才能突出《三度》的美感。换言之,波利尼忠实地按乐谱弹奏,他对曲子本身的理解尚浅,而列文涅对曲子有深刻的见解。”然而作者女儿的小提琴老师伍鲁菲逊对列文涅的评价却是虽然他钢琴弹得不错,不过他不太聪明,所以跟他合奏贝多芬协奏曲会让人感到了无生趣。其实作者是站在专业水平的角度判断“会”或“不会”。

作者总是追求洞彻事理的境界,倘若没有达到那样的境界,就将其归类为不懂。那么作者之所以强调“我只会算术”,是因为对作者来说除数学之外,其他所有学科都没有达到洞彻事理的境界,仅此而已。话虽如此,由书中也能联想到,也许很大程度与作者独到的想法没能得到老师的理解有关。另外,作者有口吃的毛病,书中也多次回忆因为口吃在学校吃了不少苦头。也许这也间接导致作者没能喜欢上除数学以外的其他学科。

《我只会算术》一书中也记录了小平从小就显示出数学的才华,而且书中也随处可见他具有独特的想法和敏锐的观察力。小平7岁时,他的父亲从德国带回来很多礼物,其中有一套组装玩具。他每天玩这个玩具,而且从中学到的第一个知识是三条边的长度比为3∶4∶5的三角形是直角三角形。在他小学五年级的时候,家里饲养的母狗生了6条小狗,结果作者发现如果把6条小狗全部藏起来,母狗会四处寻找,但如果把另外5条藏起来,留下1条在它身边的话,母狗却完全不会发现不对劲,并得出“狗可能没有数量的概念”的结论。这是因为自小就对数感兴趣的作者具有独到且敏锐的观察力,而且他观察事物的着眼点就不同于常人。

他在描述外祖父制作动物标本的情景时写道:“外祖父会依次剥除小老鼠的外皮,最后拔出尾骨,尾部外皮如脱袜子般翻了过来,于是整张外皮与肉体就分离了”,这幽默且准确的描写也源于作者独到的观察力。还有,小平邦彦在做用比例就能简单证明的证明题时,故意选择不用比例,尝试通过画多条辅助线来证明,从这段中学时期的回忆中能看出,他对自己感兴趣的事物有着精益求精的追求。而且作者将树懒视为人生理想,这也反映出作者只对自己感兴趣的事物精益求精。这种精神不仅体现在数学的研究上,也体现在练习钢琴等时对音乐的热情上。

“抄书学数学”的真相
然而,仅仅凭借出众的数感和敏锐的观察力并不能成为天才数学家。在中学时期开始阅读藤原松三郎的《代数学》的过程中,小平邦彦明确意识到自己对数学感兴趣。关于学习《代数学》的过程,作者在书中写道:

不懂的证明我会反复去看,还会抄在笔记上背下来,可谓费尽心思。当时的我获得了这样一种经验——反复抄写背诵不懂的证明,自然而然就能懂了。现在的初等教育和中等教育阶段很重视‘易懂、好理解’,学生自己去揣摩不懂之处的机会反而变少了,这种教育方式是否更好呢?我个人持怀疑态度。

这是一段容易引起误解的文字,小平邦彦的目的是“想要彻底理解《代数学》的内容”,为了理解这些内容,他在笔记本中反复抄写不懂的证明,将那些证明背了下来,其实这只是在追求理解过程中的一个自然结果。所以有必要分清楚,他是在深入思考和努力理解的过程中自然而然地记了下来,并不是为了背诵而去背诵。小平邦彦考入东京大学数学系后,在阅读数学书时养成了“ 思考其他的证明方法,以及构造实例和反例”的习惯。这个阅读习惯直接关系到一线研究。另外,作者在无意中也记录了动手能力对学习的重要性,这段文字也许能帮助读者发现学习的技巧:

快到期末考试时,我会提早几周向河田敬义借笔记回来抄……那时候当 然还没有复印机,只能自己动手抄。在整理笔记和认真抄写的过 程中,讲义的内容也自然而然地印在脑海中。

数感与数学研究
小平邦彦引用了一段夏目漱石《梦十夜》中的描写,表达自己对数学研究的看法:

运庆在仁王的粗眉上端一寸处横向凿刻,手中的凿刀忽而竖立,转而自上而下凿去。凿刀被敲入坚硬的木头中,厚厚的木屑应声飞落,再仔细一看,仁王怒意盈盈的鼻翼轮廓已清晰呈现。运庆的运刀方式无拘无束,雕琢过程中丝毫没有任何迟疑。

“他的手法真如行云流水,凿刀所到之处,居然都自然地雕琢出了内心所想的眉毛、鼻子样子。”我感慨至极,不禁自言自语道。

结果,方才那位年轻男子回应道:

“什么呀,那可不是凿刻出的眉毛、鼻子,而是眉毛、鼻子本来就埋藏在木头中,他只是用锤子、凿子将其呈现出来。就像从泥土中挖出石头一样,当然不会出现偏差。”

小平邦彦在此写道:“在我看来,我的椭圆曲面理论并非是我想出来的,它原本就埋藏在称为‘数学’的木头里,我只不过借助纸和笔的力量将它挖掘出来而已。”小平的所有论文都非常自然地展开理论,洋溢着出众的“数感”。特别是椭圆曲面理论,富有奇迹般的美感。不过,他表现得让人误以为他很懒,实则他却能洞彻事理。

小平邦彦受赫尔曼·外尔之邀赴美,在那里他和代表20世纪数学发展的数学家们交流,不断地累积了许多出色的研究成果。《我只会算术》一书中记录了其中一部分内容,不过这部分内容在小平邦彦的文集《惰者集:数感与数学》里写得更详细。虽然小平在美国取得了丰硕的数学成果,但生活上也未必一帆风顺,即便回日本后,在另一种意义上也吃了不少苦头,他在书中用幽默的口吻记录了不同时期的生活状况。还有,在“入学考试委员”这一节中,他恰当地指出了日本在制度方面存在的问题。

图片

当小平邦彦意识到自己对数学的热爱,准备开启数学家之路时,整个世界被卷入战争之中,接着日本战败,在另一方面,那也是一个可以专注于发展个人兴趣的时代。他在书中写道:“没经历过的人绝对理解不了,没东西吃到底有多惨。尽管如此,学生们却都非常用功。在这届疏散班级里,优秀的数学家辈出,看来生活环境和学习之间的关系也不大。”还有,在战后,“尽管如此,学生们都刻苦学习,而且学有所成。就算考试时老师们绞尽脑汁出难题,也总有几位学生能考满分。而现在的大学生完全相反,每到期末考试,老师们都得想尽办法为他们出些容易的题目。”

说起来,如果少年时期的小平在现在的小学和中学接受教育,是否还能够如以前那般充分发挥他的才能呢?《我只会算术》一书中也辞顺理正地讲述了目前教育中所缺失的东西,小平邦彦在晚年时期最关注的还是初等教育和中等教育。目前日本的教育制度正朝着摧毁个人才能的方向发展,小平邦彦曾提出了许多改善制度的建议。不过很遗憾,日本的教育部门并没有充分加以借鉴。为此,小平邦彦不断呼吁大家关注初等几何学的重要性,并亲自在《几何世界的邀请》一书中谈论了几何学的有趣之处,希望各位参考。

图片

https://www.sohu.com/a/534820149_121124372