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北大數(shù)學(xué),群星閃耀

2021/12/06    信息來源: 北大新聞網(wǎng)   作者:    編輯:王道琳

用簡單的紙筆勾畫宇宙

在無窮中追尋真理

古今中外的數(shù)學(xué)家們

永遠(yuǎn)不會(huì)止步

今天,一起開啟群星閃耀的

數(shù)學(xué)世界

2022年7月,將會(huì)有上千位數(shù)學(xué)家,從世界各地趕到俄羅斯圣彼得堡,參加一場學(xué)術(shù)會(huì)議——第29屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)(ICM-2022)。

國際數(shù)學(xué)家大會(huì)(International Congress of Mathematicians,ICM),自1897首次舉辦以來,四年一屆,至今百有余年。

為什么每隔四年,這群地球上最聰明的人,就要千里迢迢跑到另一個(gè)國家開會(huì)?因?yàn)槟鞘菍儆谒麄兊模钍⒋蟮摹拔钑?huì)”——智慧,將在那里“翩翩起舞”。

大會(huì)將會(huì)頒發(fā)菲爾茲獎(jiǎng)(Fields Medal)——專門用于獎(jiǎng)勵(lì)40歲以下數(shù)學(xué)家,每4年頒發(fā)一次,每次獲獎(jiǎng)?wù)卟怀^4人。

諾貝爾獎(jiǎng)沒有設(shè)立數(shù)學(xué)獎(jiǎng),因此菲爾茲獎(jiǎng)也被人稱為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”。苛刻的獲獎(jiǎng)條件使獲得菲爾茲獎(jiǎng)的難度甚至超過了諾貝爾獎(jiǎng)。

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作為一個(gè)悠久的學(xué)術(shù)傳統(tǒng),大會(huì)的學(xué)術(shù)報(bào)告主要分為1小時(shí)和45分鐘兩種。1小時(shí)報(bào)告人,每屆只有21位。

2018年,8位北大數(shù)學(xué)學(xué)科教師和校友受邀作45分鐘報(bào)告。

2022年,5位北京大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教師:鄂維南、朱小華、章志飛、董彬、劉毅受邀成為報(bào)告人,其中鄂維南院士將作1小時(shí)報(bào)告。北大數(shù)學(xué)另有8位校友也受邀成為報(bào)告人,他們是丁劍、李馳、劉鋼、汪璐、王國禎、徐宙利、周鑫、朱歆文。

一項(xiàng)研究,可以為全世界的頂尖學(xué)者們講述45分鐘至1小時(shí)。這項(xiàng)研究的意義和報(bào)告人的學(xué)術(shù)水平,不言而喻。北京大學(xué)逐年攀升的報(bào)告人數(shù)充分說明,北大數(shù)學(xué)在學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)方面已走在世界前列。

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為什么數(shù)學(xué)家大會(huì)對于不是數(shù)學(xué)家的人來說也是有意義的?或許因?yàn)閿?shù)學(xué)重要的現(xiàn)實(shí)用途——事實(shí)上,現(xiàn)代頂尖科技基本上由數(shù)學(xué)來驅(qū)動(dòng)。然而真正能激發(fā)人們熱情的,往往是數(shù)學(xué)家們自己——他們在數(shù)學(xué)中表現(xiàn)出的那種深情。

短短的1小時(shí)或45分鐘的背后,是豐富多彩的故事。

菲爾茲特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng),獻(xiàn)給別樣的執(zhí)念與浪漫

沉寂數(shù)年,賭上學(xué)術(shù)生涯去追求真理

致敬漫長歲月中

不平凡的信念與堅(jiān)守

1993年, 40歲的普林斯頓大學(xué)教授安德魯·懷爾斯宣布自己證明了費(fèi)馬猜想。

350多年前,費(fèi)馬在一本古希臘數(shù)學(xué)著作的頁邊寫下這個(gè)命題,開啟了數(shù)學(xué)家們一場艱苦卓絕的接力。

懷爾斯為此奉獻(xiàn)出7年的生命,并最終宣告——接力結(jié)束。

為了避免過度的關(guān)注,7年來,懷爾斯盡可能隱藏自己的工作,秘密戰(zhàn)斗著。可就在人們?yōu)閼褷査箲c祝時(shí),論文的審稿人發(fā)現(xiàn)了一處漏洞,懷爾斯必須加強(qiáng)他的證明。

將近4個(gè)世紀(jì),在眾多嘗試過的對費(fèi)馬猜想的證明中,還沒有一個(gè)人能補(bǔ)救出現(xiàn)過的漏洞。

這次,懷爾斯要面對的,不僅是費(fèi)馬猜想,還有世界的聚光燈和前人不斷失敗的宿命。

不過,費(fèi)馬大定理確實(shí)選擇了懷爾斯。

1994年9月,在經(jīng)歷了異乎尋常的曲折、真知灼見和靈感閃現(xiàn)后,懷爾斯最終找到了完美的證明。

1998年,國際數(shù)學(xué)家大會(huì)在柏林召開,大會(huì)授予安德魯·懷爾斯菲爾茲特別貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。

雖然,此時(shí)的懷爾斯已經(jīng)45歲,但他在成功證明費(fèi)馬大定理時(shí),剛剛過了40歲。

目睹懷爾斯獲獎(jiǎng)并當(dāng)場聽取了他報(bào)告的北大張恭慶教授對此評價(jià)道:“這個(gè)300多年的問題得以解決,在數(shù)學(xué)界具有里程碑意義,這也是菲爾茲獎(jiǎng)歷史上惟一的一個(gè)特別獎(jiǎng)。”

2005年懷爾斯來到北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院訪問,這是他第一次踏上中國的土地,甚至是第一次來到亞洲。

沒來開會(huì),卻是大會(huì)焦點(diǎn)

清風(fēng)映月,征途星辰大海

孤獨(dú)的旅人,有數(shù)學(xué)相伴,也唯有數(shù)學(xué)能懂他

2002年11月12日,一些數(shù)學(xué)家突然收到一封電子郵件。信中只有一句話說明:“我想請你留意我在ArXiv張貼的論文math.DG/0211159。”

然后就是論文的摘要。

一塊巨石,砸向數(shù)學(xué)界的湖面。

看到論文的數(shù)學(xué)家都意識到,一個(gè)特別的時(shí)刻就要到來——已有100年歷史、千禧年大獎(jiǎng)難題之一的龐加萊猜想或?qū)⒈蛔C明。

發(fā)郵件的人是俄羅斯數(shù)學(xué)家格里戈里·佩雷爾曼。ArXiv是美國康奈爾大學(xué)圖書館辦的一個(gè)網(wǎng)站,供數(shù)理科學(xué)家張貼論文預(yù)印本。佩雷爾曼張貼的這篇論文是他證明龐加萊猜想的三篇文章的第一篇,第二篇和第三篇論文在2003年陸續(xù)張貼。

2006年,數(shù)學(xué)界最終確認(rèn)佩雷爾曼的證明解決了龐加萊猜想(對于復(fù)雜的數(shù)學(xué)證明,驗(yàn)證往往需要很久),佩雷爾曼也被評選為當(dāng)年的菲爾茲獎(jiǎng)得主。

但他拒絕了菲爾茲獎(jiǎng),也拒絕了破解千禧年大獎(jiǎng)難題的百萬獎(jiǎng)金。

他以三篇論文和數(shù)場報(bào)告的形式宣示成果,然后潛入水底,消失不見。他或許不想被數(shù)學(xué)以外的事情打擾,只是遵從自己內(nèi)心的秩序。

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2006年國際數(shù)學(xué)家大會(huì)在馬德里召開

當(dāng)年的國際數(shù)學(xué)家大會(huì)(ICM-2006),數(shù)學(xué)家們相互寒暄時(shí),或許都會(huì)說上一句:“你知道嗎,佩雷爾曼沒有來。”

沒有人知道他下次浮出水面是何時(shí)。但大家都知道,佩雷爾曼來過,解決了問題,其他的一切,對于他而言都是無關(guān)緊要的。

佩雷爾曼對于龐加萊猜想的破解工作能夠比較順利地得到公認(rèn),北京大學(xué)北京國際數(shù)學(xué)研究中心主任田剛院士起了重要的作用。

佩雷爾曼發(fā)布自己的第一篇文章之后,田剛院士立即注意到文章的創(chuàng)新性和其中隱含的重要結(jié)論,他隨即邀請佩雷爾曼到自己當(dāng)時(shí)任教的麻省理工學(xué)院訪問,講解關(guān)于龐加萊猜想的證明工作,繼而在美國各大學(xué)做巡回演講,佩雷爾曼由此得到了各界的廣泛關(guān)注。

2007年,田剛院士和約翰?摩根(John Morgan)的專著Ricci flow and the Poincaré conjecture幫助驗(yàn)證和解釋了佩雷爾曼證明工作的一些細(xì)節(jié)問題,為佩雷爾曼Ricci流有限時(shí)間消沒的證明思路給出了更詳細(xì)的證明,同時(shí)闡述了一些他們自己的思想。克雷數(shù)學(xué)研究所所長詹姆斯?卡爾森(James Carlson)在“佩雷爾曼破解龐加萊猜想獲得首個(gè)克雷千禧年數(shù)學(xué)大獎(jiǎng)公告”中充分肯定了田剛和合作者約翰?摩根在驗(yàn)證、充實(shí)佩雷爾曼的龐加萊猜想和幾何化猜想工作中作出的突出貢獻(xiàn)。

天才,年少有為與大器晚成

山河浩瀚,宇宙浪漫

在數(shù)學(xué)世界中,時(shí)間是永恒的

它的大門永遠(yuǎn)對有心人敞開

第二十五屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)(ICM-2006),并未因佩雷爾曼的缺席而無趣。因?yàn)橥瑫r(shí)獲得菲爾茲獎(jiǎng)的還有澳大利亞數(shù)學(xué)家陶哲軒(Terence Tao),那年他只有31歲。自菲爾茲獎(jiǎng)創(chuàng)辦以來,在31歲前獲得該獎(jiǎng)的數(shù)學(xué)家,不超過10人。

當(dāng)人們對陶的認(rèn)識還停留在少年天才階段時(shí)(17歲獲碩士學(xué)位,21歲獲博士學(xué)位。)他已經(jīng)在偏微分方程、組合數(shù)學(xué)、諧波分析和堆壘數(shù)論方面做出了突破性貢獻(xiàn)。

天才不是陶的全部,網(wǎng)絡(luò)上有這樣一個(gè)提問:“在陶哲軒手下讀博是什么感受?”

一個(gè)博士生說:“所有跟Terry合作過的人都會(huì)告訴你,Terry的工作速度特別快。我感覺這個(gè)快的主要原因還不是聰明,而是努力。”

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麻省理工學(xué)院數(shù)學(xué)系第四層走廊的休息空間

數(shù)學(xué)是一種最純粹的思維形式,在局外人看來,數(shù)學(xué)家們憑借直覺和靈感。但對于數(shù)學(xué)家們而言,在真理到來前,他們往往要經(jīng)歷艱難且漫長的跋涉。

數(shù)學(xué)界不乏年少成名的例子,不只是陶哲軒,幾乎每一位世界級數(shù)學(xué)家都在年少時(shí)被視作天才。數(shù)學(xué)這片水域中最珍貴的寶藏,似乎只有思維能力處于巔峰狀態(tài)的人才可能接近。

40歲的鐘聲會(huì)準(zhǔn)時(shí)敲響,魔咒對于執(zhí)著的人而言,也一樣奏效嗎?

張益唐,1978年考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)系,在同學(xué)眼中,他是毫無疑問的數(shù)學(xué)天才。在獲得北京大學(xué)的學(xué)士和碩士學(xué)位后,張益唐赴美留學(xué)。

張益唐常在思考中睡去,又在思考中醒來。他就像一個(gè)探險(xiǎn)者,踏在數(shù)學(xué)的荒原里,不知自己是否會(huì)迷失方向。

"一個(gè)高超的問題解答者必須具備兩種不協(xié)調(diào)的素質(zhì)——永不安分的想象和極具耐心的執(zhí)拗。”

2013年,58歲的張益唐在孿生素?cái)?shù)研究方面取得突破性進(jìn)展,世界頂級數(shù)學(xué)期刊Annals of Mathematics以最快的接受速度通過了他的論文《素?cái)?shù)間的有界距離》。

年過半百、寂寂無名的張益唐,突然成為學(xué)界的大明星。

在接受采訪時(shí),張益唐曾這樣強(qiáng)調(diào):“勤能補(bǔ)拙。我根本不覺得我這個(gè)人有多聰明,但我有足夠的勤奮,這是我能說的忠告。”

一個(gè)人只要知道自己去哪里,全世界都會(huì)給他讓路。

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張益唐在北京大學(xué)的課堂上

2014年8月,在第二十七屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)上(ICM-2014),張益唐獲邀在閉幕式之前作1小時(shí)特邀報(bào)告。

庾信平生最蕭瑟,暮年詩賦動(dòng)江關(guān)。

黃金一代,走向國際數(shù)學(xué)家大會(huì)

靠近光,追隨光,成為光,散發(fā)光。

熱愛數(shù)學(xué)的少年們,也終將成為數(shù)學(xué)的一部分。

2018年第二十八屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)(ICM-2018),張偉、惲之瑋、許晨陽被邀請作45分鐘報(bào)告。對關(guān)注北大數(shù)學(xué)的人而言,這三個(gè)名字并不陌生。

千禧年前后,北大曾培養(yǎng)一批對數(shù)學(xué)有天賦、有興趣的年輕人,包括1999級的許晨陽、劉若川,2000級的惲之瑋、袁新意、張偉、朱歆文等,他們后來均在世界頂級學(xué)術(shù)舞臺上取得成就,外界評價(jià)為“北大數(shù)學(xué)黃金一代”。

“惲之瑋和朱歆文曾參加我的大學(xué)生研討班”,田剛院士在接受媒體采訪時(shí),回憶起這些學(xué)生的故事,“那時(shí)候我就知道他倆很好,當(dāng)時(shí)他倆二年級,其他學(xué)生都是三、四年級。”

高中奧數(shù)集訓(xùn)營、燕園教學(xué)樓、麻省理工辦公室、北大國際數(shù)學(xué)研究中心、國際數(shù)學(xué)家大會(huì)……“黃金一代”們總能相聚,或者說,他們從未分別。

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左起分別為劉若川、惲之瑋、袁新意、宋詩暢、肖梁、許晨陽

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麻省理工學(xué)院教授張偉/惲之瑋在他們的辦公室里

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加州理工學(xué)院教授朱歆文(上)/美國普林斯頓大學(xué)、北京國際數(shù)學(xué)研究中心教授許晨陽(下)

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2018年參加第二十八屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)的北大數(shù)學(xué)學(xué)科部分教師和校友

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北京國際數(shù)學(xué)研究中心教授袁新意在加州大學(xué)伯克利分校任職時(shí)

人們好奇,為什么天才正在成群到來?

這背后,是北大數(shù)學(xué)、中國數(shù)學(xué),聚沙成塔。

跨越一個(gè)世紀(jì),迎來ICM-2002

往日歸去

弦歌依舊

我們還有更長的路要走

1913年秋,北京大學(xué)數(shù)學(xué)門招生,開啟中國現(xiàn)代高等數(shù)學(xué)教育的先河。中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)研究與教育的先驅(qū)馮祖荀任系主任。

1926年春,馮先生的數(shù)分課上,出現(xiàn)了一名安徽小生——江澤涵,這位中國拓?fù)鋵W(xué)第一人此時(shí)還是一個(gè)年僅24歲的學(xué)生。江澤涵從南開大學(xué)數(shù)學(xué)系提前半年畢業(yè),到北京大學(xué)旁聽。

后來,江澤涵于哈佛大學(xué)取得博士學(xué)位,1931年回國,在北大數(shù)學(xué)系任教。

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1948年2月,江澤涵在瑞士蘇黎世

江澤涵在南開大學(xué)就讀期間,師從姜立夫,姜立夫先生的兒子姜伯駒,1953年考入北大數(shù)學(xué)力學(xué)系,那時(shí)他僅僅16歲。姜伯駒留校任教后,成為江澤涵先生的助手。

姜伯駒全面解答了有50年之久的“尼爾森不動(dòng)點(diǎn)猜測”, 1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。他卻總將一句話掛在嘴邊——“我首先是一名教師,其次才搞一些研究。”

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江澤涵(右)與姜伯駒(左)一起討論問題

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姜伯駒與同學(xué)們交流

晚姜伯駒一年進(jìn)入北大數(shù)學(xué)力學(xué)系的,有張恭慶和王選。兩人是中學(xué)同學(xué),乘同一輛火車,從上海來到北京。

畢業(yè)后,張恭慶留校任教,每晚十點(diǎn)鐘教室熄燈前他就在教室看書,熄燈后回到集體宿舍,還要再看一、二個(gè)小時(shí)。

“北京的冬天特別冷,冷得難熬,我就用熱水瓶去開水房打一瓶開水,倒在杯子里,用手捂著杯子取暖。”

后來,張恭慶發(fā)展了無窮維莫爾斯理論,使其成為臨界點(diǎn)理論的統(tǒng)一框架,并當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。

20世紀(jì)末,時(shí)任中國數(shù)學(xué)會(huì)理事長的張恭慶先生和陳省身、吳文俊、馬志明等著名數(shù)學(xué)家一道,為中國獲得2002年國際數(shù)學(xué)家大會(huì)的舉辦資格作出了巨大的貢獻(xiàn)。

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張恭慶院士在ICM-1994作45分鐘報(bào)告

被譽(yù)為“漢字激光照排系統(tǒng)之父”的王選,也是北大數(shù)學(xué)力學(xué)系走出的學(xué)者。他曾撰文回憶大學(xué)生活,他說:“我們這一代人聚會(huì)時(shí)都毫無例外地談到:數(shù)學(xué)力學(xué)系學(xué)生時(shí)代為我們后來的成績打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),使我們終生受益。”

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20世紀(jì)80年代,王選在北大舊圖書館計(jì)算機(jī)所會(huì)議室里凝思

北大數(shù)學(xué)的先生們培養(yǎng)出了一批批優(yōu)秀的學(xué)者,成為中國數(shù)學(xué)界的中流砥柱。

當(dāng)時(shí)間跨入21世紀(jì),中國迎來了第24屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)(ICM-2002)。

這是發(fā)展中國家第一次舉辦ICM,田剛院士受邀作1小時(shí)報(bào)告。

北大全程參與了2002年國際數(shù)學(xué)家大會(huì)的申辦、籌辦和舉辦全過程,并作出突出貢獻(xiàn)。期間,國際數(shù)學(xué)家聯(lián)盟主要負(fù)責(zé)人、菲爾茲獎(jiǎng)新老獲獎(jiǎng)?wù)叩?0余人專程造訪北大。

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2002年國際數(shù)學(xué)家大會(huì)在北京人民大會(huì)堂開幕

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田剛院士在ICM2002作一小時(shí)大會(huì)報(bào)告

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ICM-2002與會(huì)人員合影

20世紀(jì),在北大講臺上授課的諸位先生,是否暢想過國際數(shù)學(xué)家大會(huì)在中國舉辦的情形,暢想過今日北大數(shù)學(xué)、中國數(shù)學(xué)之盛況呢?

“歲月不居,時(shí)節(jié)如流;中國數(shù)學(xué),頂峰相見”

數(shù)學(xué),作為一門古老的學(xué)問,仍在不斷拓寬人類智慧的邊界。它以理性的精神激發(fā)、促進(jìn)、鼓舞并驅(qū)使人類的思維得以運(yùn)用到最完善的程度。

德國著名數(shù)學(xué)家戴維·希爾伯特(David Hilbert)銘刻在墓志銘上的雄心壯志,將會(huì)是所有數(shù)學(xué)家事業(yè)的注腳:

Wir müssen wissen

Wir werden wissen

我們必須知道

我們終將知道

參考文獻(xiàn):

《對話數(shù)學(xué)家田剛:近20年中國數(shù)學(xué)研究發(fā)展較快,但仍需繼續(xù)努力》,《界面新聞》2021年9月29日

《張益唐 天才的野心》,《人物》2019年7月16日

《行走于數(shù)學(xué)的風(fēng)景中》,《三聯(lián)生活周刊》2018年第10期

《專訪田剛:四合院里的北大數(shù)學(xué)“特區(qū)”,能否再締造黃金一代》,《澎湃新聞》2018年6月13日

《數(shù)學(xué)鬼才佩雷爾曼》,《南方周末》2010年6月14日

《費(fèi)馬大定理終結(jié)者——數(shù)學(xué)大師懷爾斯北京紀(jì)行》,《中國青年報(bào)》2005年8月31日,轉(zhuǎn)自北京大學(xué)新聞網(wǎng)

圖片來源:

北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院、北京大學(xué)北京國際數(shù)學(xué)研究中心、國際數(shù)學(xué)家大學(xué)官網(wǎng)、《三聯(lián)生活周刊》、視覺中國、北京大學(xué)新聞網(wǎng)、中國科學(xué)報(bào)、新華社

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