当前位置：首页> 70后的青年数学家

70后的青年数学家

时间：2023-03-08 01:16:15 下载该word文档

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn70后的青年数学家
作者：邵红能
来源：《中学数学杂志(高中版》2010年第04期
2009年12月，陶哲轩应丘成桐教授的邀请，成年后的他第一次回到自己的祖籍国——中国，参与在北京举办的第二届丘成桐中学数学奖的评审工作.回忆起，2006年8月28日，在西班牙首都马德里举行的第二十五届国际数学家大会（ICM）的开幕式上，国际数学联盟主席约翰•鲍尔宣布，美国加州大学洛杉矶分校的陶哲轩和美国普林斯顿大学的欧克恩科夫、法国巴黎第十一大学的沃纳、过着隐居生活的俄罗斯人佩雷尔曼共同获得菲尔兹（Fields）奖，而陶哲轩是最年轻的一位，年仅31岁.顷刻间，他们成为数学界的英雄，而对陶哲轩来说，这一天则更为特殊：美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）发布新闻公告称，陶哲轩成为该校第一位获得有“数学诺贝尔奖”之称的菲尔兹奖的数学家；澳大利亚数学科学研究院称，陶哲轩是第一位荣获崇高的菲尔兹奖的澳大利亚人；在中文世界的媒体上，陶哲轩则被欢呼成继丘成桐之后第二位荣获菲尔兹奖的华裔数学家.之后，陶哲轩成了世界顶级“数学明星”之一，经常受到“粉丝”们的追捧.陶哲轩的研究领域主要包括调和分析、偏微分方程、组合数学、解析数论、算术数论等10个重要数学分支，其中调和分析是微积分的一种高级形式，主要使用物理学方程探究数学问题.陶哲轩被国际数学界公认为大师级年轻高手，他研究的主要方向都是数学发展中极热的生长点.此外，他的研究领域还涉及工科，在照相机的压缩传感原理（调和分析在实际中的应用）方面获得了突破性成果.曾经很长一段时间，他和加州科技研究所的以马利•坎迪斯教授共同开展这项军队极想用于勘测的研究，这项研究已经引起了美国军方的关注，美国军方有意将该成果应用于战场数据传输和成像，而工程师可以由此开发出用于核磁共振成像、天文仪器和数码相机领域更尖端、更有效的成像技术的研究.陶哲轩是一位论文产出数量和质量都极高的数学家，他解决了若干个著名猜想，先后发表了100多篇论文，横跨三个学科，由于有较强的团结精神，其中30多篇系与他人合作.尽管陶哲轩现年仅35岁，但他已经获得了众多国际大奖和崇高的学术荣誉.2000年荣获塞勒姆（Salem）奖.2002年获得博谢纪念（Bochner）奖.2003年获克雷研究奖.2005年获利瓦伊•L•科南特奖.2006年，他更获得具有“数学诺贝尔奖”之称的“菲尔兹奖”.2007年陶哲轩还获得了“麦克阿瑟奖”，奖金50万美元.2008年4月10日美国国家科学基金会（NSF）在其官方网站宣布陶哲轩荣获艾伦•沃特曼（AlanT.Waterman）奖.据称，已有数家澳大利亚博物馆向陶哲轩索取签名，作为永久展品的一部分.陶哲轩1975年7月17日出生于澳大利亚阿德莱德，父亲陶象国和母亲梁蕙兰均毕业于香港大学，陶象国曾经是一名儿科医生，梁蕙兰是物理和数学专业的高才生，曾做过中学数学教师.1972年，夫妇俩从香港移民到了澳大利亚.陶哲轩很早就显露出数学上的巨大天分，被誉为“数学界的莫扎特”.在2岁时就被数学迷住了，当时他就试图用数学积木教其他小朋友.陶哲轩7
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn岁开始学习微积分，同年上高中，9岁时他已经十分精通大学水平的微积分问题.到11岁时，陶哲轩就已经开始参加国际数学大赛，并获奖无数，迷上了用数学符号控制的模型和智力玩具.13岁成为国际数学奥林匹克（IMO）迄今最年轻的金牌获得者；上大学后，他开始欣赏数学背后的意义和目的，以及数学是怎样与现实生活和一个人的直觉联系起来的.20岁就获得了普林斯顿大学的博士学位，同年成为加州大学洛杉矶分校的一员，并于24岁时晋升为教授，且是终身教授.英国皇家科学院和澳大利亚科学院院士.2006年10月的美国《大众大学》杂志将其评为“最具才气的十位科学家”之一.1分享大师成果，通往遥远素数圣地
什么是素数呢？素数是指自然数中大于1且只能被1和自身整除的数.素数性质的研究是数论中最古老与最基本的话题之一，早在公元前3世纪，古希腊数学家欧几里德就已经证明素数有无穷多个.2004年，陶哲轩和格林证明了“素数构成的等差数列可以任意长”.我国著名数学家、中科院院士王元说：“我不敢想象天下会有这样伟大的成就.”
我国中学教科书将“等差数列”定义为一个数列从第二项起，每一项与其前一项的差等于同一个常数.由素数构成的等差数列就是素数等差数列，比如3、5、7，就是由3个素数构成的等差数列.在很久以前，数学家们就认为，由素数构成的等差数列可能任意长.1939年，数学家已经证明，存在无穷多个由3个素数构成的等差数列.2002年，陶哲轩和格林想证明，由4个素数构成的等差数列的数目是不是也无穷多？但是，他们得到的结果几乎是一个不能想象的伟大成就，他们证明由素数构成的等差数列可以任意长，而且有任意多组.4个数的素数等差数列可以有无穷多个的猜想都还没有证明，他们一下就跳这么远.为什么这样讲呢？目前在最先进的计算机上发现的最长的素数等差数列是23，也就是说是由23个素数构成一个等差数列，第一项是素数56211383760397，公差是44546738095860，所以，第23个素数是首项加公差乘以22，这已经是一个复杂得不得了的问题了，而他们推出的是这个数列的长度可以是任意的，也就是说，对于任意值K（比如1亿），存在K个素数等差级数列，K是100亿也可以，这简直吓人.而且，即使目前最好的计算机也无法找出超过23个数的素数等差数列，因此这个猜想只能用数学方法来证明.实际上，张贴这篇论文的网站与俄罗斯数学家佩雷尔曼在2002年11月公布解决庞加莱猜想的论文所张贴的网站是一样的；不同的是，佩雷尔曼的论文给出的是解决猜想的概要，而这篇论文给出的是猜想的完整证明；其实，2004年4月18日，两位年轻的数学家在预印本网站(arXiv：math贴出一篇50页的学术论文，宣称证明了“存在任意长的素数等差数列”,其中一位是加拿大不列颠哥伦比亚大学的本•格林（BenGreen），另一位就是美国加州大学洛杉矶分校的华裔数学家陶哲轩.2004年5月21日出版的美国《科学》杂志发表文章指出：这是一项惊天的成就.而且，尽管论文尚未正式发表，但当年出版的由俄罗斯数学家马宁等著的《现代数论
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn导引》一书就引用了该论文的结果.2005年1月，美国《发现》杂志将这项证明列入“2004年度最重要的100项科学发现”之一.在2006年8月22日举行的国际数学家大会上，佩雷尔曼和陶哲轩同时获得菲尔茨奖，但佩雷尔曼拒绝了作1个小时大会报告的邀请，陶哲轩则作了1小时的大会报告，介绍任意长素数等差数列的证明,另外2位获奖者应邀作的是45分钟报告，由此可见差别.本•格林和陶哲轩的这篇巨作于2008年发表在世界顶级数学杂志《数学年刊》上（注：B.J.GreenandT.C.Tao,Theprimescontainarbitrarilylongarithmeticprogressions,AnnalsofMath.167(2008,481–547）.2数学家眼中的陶哲轩
陶哲轩是天才吗？王元说，他当然是个天才，而且是难得的天才，是几十年都遇不到的一个大天才.2007年3月13日美国《纽约时报》发表长篇人物报道，向美国公众详细介绍了世界著名华裔数学家陶哲轩的成长历程和工作，特别是在素数方面的研究成果.美国加州大学洛杉矶分校数学系前主任约翰•加内特：“陶就像是莫扎特，数学从他的身体中流淌出来，但他没有莫扎特的性格问题，每个人都喜欢他.他是一位令人难以置信的天才，也可能是今天这个世界上最好的数学家.陶哲轩在两年内写了56篇论文，而且都是高质量的论文.而在一个好年份，我只能写3篇论文.”加州大学洛杉矶分校物质科学学院院长、数学教授陈繁昌：“（他获得菲尔茨奖）我并不吃惊，像陶这样的人数十年才会出现一个.世界各地的人都说，‘拥有陶哲轩，加州大学洛杉矶分校是如此幸运