感受數(shù)學之美
來源:網(wǎng)絡來源 2009-08-30 11:02:03
為數(shù)學之純美而工作,是丘成桐一生的追求。這位當代數(shù)學大師以大刀闊斧般氣魄,革新了微分幾何學,其研究影響力遍及理論物理和幾乎所有核心數(shù)學分支,取得了超越前人的成就。作為華夏子孫,丘成桐始終懷著一顆愛國心,關心培養(yǎng)中國的年輕人,幫助中國成為數(shù)學強國。這也是他一生事業(yè)的重點。
促進海內(nèi)外華人數(shù)學家交流
2007年圣誕節(jié)前一個星期,浙江大學數(shù)學中心丘成桐辦公室的燈光每天亮到凌晨。這段時間,全球1200多位華人數(shù)學家及國際知名數(shù)學大師云集風景秀麗的杭州,聚首第四屆世界華人數(shù)學家大會,探討數(shù)學最新研究進展。丘成桐正是會議的發(fā)起者與籌辦人。
在丘成桐看來,天下華人本一家,華夏子孫有割不斷的血緣。中國要發(fā)展,需要海內(nèi)外華人數(shù)學家共同交流合作,將中國的數(shù)學提升到世界一流水平。這不僅是祖宗愿意看到的,也是后人愿意看到的。
為期一周的大會,使浙江大學沉浸在活躍的學術氛圍中。大會邀請了基礎數(shù)學、應用數(shù)學以及統(tǒng)計學等數(shù)學相關領域的一流人才,開設內(nèi)容豐富的講壇。龐加萊猜想的主證者之一漢密爾頓教授專門做了學術報告。
大會開幕式上,有7位華人數(shù)學家獲得晨興數(shù)學獎。他們在基礎數(shù)學和應用數(shù)學的創(chuàng)新成就,可引證中國數(shù)學家過去10年的整體進展。“中國培養(yǎng)的數(shù)學家第一次獲得晨興數(shù)學金獎,我十分高興。”丘成桐欣慰地說。
“我最高興的是看到很多年輕學生都來參加,與國際一流大師交流,有利于他們開闊視野,了解當今數(shù)學發(fā)展的走向。”會議期間,丘成桐作《中國古代數(shù)學》的精彩演講,盡管時間安排在晚上8點,仍舊吸引了許多學生,教室里擠滿了人,沒有座位,有人索性在講臺前席地而坐。
為了鼓勵數(shù)學新人,大會還首次面向全球華人大學生頒發(fā)新世界數(shù)學獎。“從這次評選可以看出,中國的博士、碩士論文開始有質,但量不夠;學士論文比博士、碩士論文量多,但質不是世界一流。”丘成桐表現(xiàn)出一貫的直率,“反映出中國高校導師放在本科教育的時間不夠。這跟國外不一樣,比如哈佛大學每年總有3到4篇有創(chuàng)造性的學士論文發(fā)表在最好的學術刊物上,我希望5到10年,中國學士能達到世界最好學校的水平,我是樂觀的,希望老師多花一點工夫,把中國數(shù)學本科教育搞上去。”
世界華人數(shù)學家大會自1998年在北京召開首屆以來,還分別在臺北和香港舉辦過。此次會議的規(guī)模超過了前三屆。丘成桐期望通過大會,有越來越多的海外華人數(shù)學家能夠回祖國幫忙,讓國內(nèi)數(shù)學家了解當今世界最前沿的數(shù)學發(fā)展。
畢生追求真與美
與丘成桐相處,開始你不會覺得他有任何過人之處。他膚色黝黑,相貌普通,普通話也說得不太清楚。但在討論問題時,他直達難題本質的氣魄,似乎只能是天生才有。他的杰出才能吸引了不同領域的數(shù)學家們,他對數(shù)學的熱情感染并鼓舞了大家。
一年里有9個月,丘成桐都在哈佛大學擔任數(shù)學教授。他最著名的成就是創(chuàng)造了卡拉比——丘空間的數(shù)學結構,這一結構被稱為“萬有理論”——弦理論的基礎。1982年,年僅33歲的丘成桐獲得了素有“諾貝爾數(shù)學獎”之稱的菲爾茲獎。
“我研究數(shù)學的目標不是拿獎,也不是成名成家。對真與美無條件的追求,是我一生做學問的座右銘。”丘成桐以自己的經(jīng)驗談,做學問最重要的,是要有求真的熱忱。數(shù)學家追求一個好的命題,如同年輕人對愛情的追慕,朝思暮想。做學問的路很長,要碰到很多不同的困難,假如沒有熱忱,就沒有辦法繼續(xù)。很多有終身教職的研究人員聚在一起工作,經(jīng)常通宵達旦,夜以繼日。是求真的精神,刺激著我們不肯放松。
有真才有美。數(shù)學家用簡潔嚴謹?shù)恼Z言解釋自然界的紛繁復雜,比如,人類的面部表情或者衣服的飄動都可以用數(shù)學來描述,從中發(fā)現(xiàn)蘊涵的規(guī)律。“以簡馭繁,從樸素的外在表現(xiàn)得到美的感受,好比一幅張大千的國畫,寥寥幾筆,栩栩如生的自然美景便躍然紙上。”
偉大的數(shù)學家往往高瞻遠矚,宏偉的構思由美作引導,在前人研究的基礎上猜測求證,看出整個學問的大方向;仡檾(shù)學的歷史,能夠將幾個不同的重要觀念自然融合得出的結果,都成為數(shù)學發(fā)展的里程碑。
丘成桐是獨具慧眼的。他將幾何與偏微分方程理論融合起來,在1976年解決了卡拉比猜想,這個工作差不多花了5年時間?ɡ炔孪氲慕鉀Q,對微分幾何、代數(shù)幾何、超弦理論等領域的發(fā)展做出了基礎性貢獻。30多年前,卡拉比猜想并非公認難題,甚至很多著名的幾何學家也未有所聞,丘成桐卻洞悉到這個猜想的重要性。
除純數(shù)學領域,丘成桐對卡拉比猜想的證明,使物理學家得以用卡拉比——丘緊化來說明弦理論是自然界大統(tǒng)一理論的合適候選。他對廣義相對論中正能量定理的證明,驗證了愛因斯坦的理論是相容與穩(wěn)定的,對物理學產(chǎn)生了深遠影響,在現(xiàn)代弦論與數(shù)學的豐富聯(lián)系之間起到了關鍵作用。
以推動中國數(shù)學發(fā)展為己任
丘成桐1949年4月生于廣東汕頭,后隨家人遷居香港。在香港中文大學,丘成桐以一名早慧數(shù)學家的形象嶄露頭角。1969年進入美國加州大學伯克利分校攻讀博士,導師是著名華裔數(shù)學大師陳省身。22歲獲得博士學位,之后在美國多所著名大學任教。
1979年,受中國著名數(shù)學家華羅庚邀請,丘成桐首次回國訪問講學。他說,當飛機降落在首都機場,踏在祖國的土地上時,我用手觸摸了祖國的土地,使我深深地感動。回想獲頒菲爾茲獎時,我不持有任何國家的護照,因此我是以堂堂正正的中國人身份領獎的。
丘成桐看到中國經(jīng)歷十年“文革”浩劫,數(shù)學研究幾乎中斷,深感痛心。他說,科技強則國強,數(shù)學是科技之母,中國要成為經(jīng)濟強國,首先必須成為數(shù)學強國。他的宏偉構思是在不遠的將來,所有主要數(shù)學分支都能在中國繁榮發(fā)展。
在1994年至2002年的8年間,丘成桐在海峽兩岸和香港創(chuàng)建了4個數(shù)學中心:香港中文大學數(shù)學科學研究所、北京晨興數(shù)學中心、浙江大學數(shù)學科學研究中心,以及臺灣理論科學研究中心。丘成桐借助自己的影響,邀請霍金、威騰、格羅斯等20多位世界知名科學家來華進行學術交流。他說,創(chuàng)建數(shù)學中心的目的就是培養(yǎng)中國一代年輕人。
在許多學生眼里,丘成桐更像一位和藹、雖然有時嚴厲的父親。任何時候,他從不拒絕年輕學生的來訪,鼓勵他們研究跨領域、開拓未知領域的大問題,激發(fā)學習數(shù)學的興趣。在他主持的討論班中,學生們總是很活躍。丘成桐培養(yǎng)的50位博士大部分是中國人,許多人成為國際知名學者。在導師的鼓舞下,不少人選擇回國工作。
現(xiàn)在,丘成桐每天忙著待人接物,其實很多目的是為中國數(shù)學事業(yè)募集資金。丘成桐說,“我說話很直。”人們通常與這些富商在10次宴會后才開口談捐贈的事,他總是在第一次宴會上就提出。他告訴那些潛在的捐款人:“錢并不意味著什么,你們的善舉將成為歷史遺產(chǎn)。”
至今,丘成桐為中國大陸三大研究機構募集資金1.5億元人民幣,他個人累計捐款達300萬美元。雖然在中國任職,他從不領取報酬,連差旅費都是自己出,乘飛機一般都坐經(jīng)濟艙。丘成桐不講究生活的奢華,“錢夠花就行,太多了是負擔。”
丘成桐個性坦誠,直截了當。在許多報刊采訪中,他批評中國學術界的腐敗,得到了大多數(shù)國人的認同。有人擔心他會得罪很多人,丘成桐說:“中國的學術未來在年輕人手里,年輕人不能順利成長,是我最憂慮的。希望借此將中國數(shù)學界的風氣改正過來。”
文化修養(yǎng)培養(yǎng)氣質
丘成桐醉心于歷史研究。除了數(shù)學論文與專著,他還寫了許多文言文與古體詩。他對中國文學的造詣和深愛,在朋友中傳為美談。
丘成桐喜歡將數(shù)學與文學進行比較。他強調的一點是,良好的文化修養(yǎng),對培養(yǎng)做學問的氣質很重要。解除名利的束縛,使欣賞大自然的直覺毫無拘束地表露出來,是數(shù)學家養(yǎng)氣最重要的一步。
他說:“我本人深受中國古典文學影響。從《詩經(jīng)》我看到比興方法對找尋數(shù)學方向的重要性;吟誦《楚辭》和《史記》激勵起我對數(shù)學的熱情,向大自然追尋真與美的感受。”
丘成桐的父親丘鎮(zhèn)英是一位哲學教授,父親經(jīng)常要求兒子背誦古文詩詞。父親離世那年,丘成桐才14歲。為了緩解悲傷,他發(fā)憤苦讀,還當起了家教,以維持家里的生計。
由此家境陷入赤貧,還背負債務。有親戚建議讓孩子們輟學,養(yǎng)鴨子貼補家用,但43歲體弱多病的母親梁若琳斷然拒絕,毅然承擔起家庭的重負。年逾古稀的母親去世后,丘成桐每憶當年為了趕功課,睡眠不足,還要早起上學,母親叫他起床的聲音,既溫柔又不忍,總不免黯然神傷。
丘成桐是一個模范丈夫,一個慈父。1976年,丘成桐與臺灣應用物理學家郭友云結婚。他的家人比他先搬到了美國圣地亞哥。研究所的同事驚奇地發(fā)現(xiàn),有一個時期,丘成桐每晚都會對著電話唱中文歌。原來,他在給他的孩子們唱搖籃曲,F(xiàn)在,兩個兒子都長大成人,研究生物。“我希望他們?yōu)槿酥液瘛?rdquo;丘成桐說。
丘成桐花費大量時間與精力在中國發(fā)展數(shù)學。他的家人完全理解他的行為。郭友云說:“他的一個人生目標是幫助中國數(shù)學成為世界一流。他為此幾乎花費全部空余時間,包括夏天和冬天的大部分假期。這對家庭是很大的犧牲,但我們都支持他。”
盡管如此,丘成桐心中仍存遺憾,“我自己還沒能回國定居。無論我對中國數(shù)學做了多大貢獻,也無法與那些在中國土生土長,或是已經(jīng)回國永久定居的人相比。”
事實上,丘成桐為中國數(shù)學發(fā)展無私奉獻了許多年,他屬于他的祖籍國。
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