“暮年成名”張益唐-探索數(shù)學(xué)之美

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▲張益唐與《素?cái)?shù)間的有界距離》。

數(shù)學(xué)家張益唐對(duì)美有著執(zhí)著的追求。

他喜歡在休息時(shí)聽(tīng)西方古典音樂(lè),還鐘愛(ài)文言文的精煉之美,正如他熱愛(ài)數(shù)論的美一樣,因?yàn)椤懊蓝际窍嗤ǖ摹薄?/p>

他最好的朋友幾乎都是藝術(shù)家,譬如指揮家齊光。在齊光家后院的“靈光一現(xiàn)”,讓他找到了解開(kāi)“孿生素?cái)?shù)”猜想難題的鑰匙,亦改寫了自己的人生。

加州大學(xué)伯克利分校的數(shù)學(xué)教授愛(ài)德華·弗倫克爾稱張益唐破解這一難題的證明有“文藝復(fù)興之美”。

猜想之后

美國(guó)科羅拉多州普韋布洛的夏天干燥而炎熱。

下午兩點(diǎn),張益唐一人在指揮家朋友齊光家的后院來(lái)回踱步,他希望看到梅花鹿一家像往常一樣到后院的兩棵樹(shù)下乘涼。

他總是習(xí)慣于在散步時(shí)思考數(shù)學(xué)問(wèn)題,似乎這樣比靜止時(shí)更有效。

不過(guò),這一次鹿沒(méi)來(lái),靈感卻不期而至。

“關(guān)于‘孿生素?cái)?shù)猜想’關(guān)鍵的一點(diǎn)突然一下想通了!彼f(shuō),過(guò)去他苦苦探索,從至少三個(gè)方向去破解問(wèn)題,這一刻找到了將三個(gè)方向聯(lián)結(jié)在一起的路。

他沒(méi)用紙筆記錄,也并未告訴任何人,依舊按計(jì)劃趕去聽(tīng)齊光為美國(guó)獨(dú)立日公開(kāi)音樂(lè)會(huì)所做的彩排。他全心全意聽(tīng)完一場(chǎng)演奏,剛才激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)被“全部放下”。

回到學(xué)校后,他將所思整理成論文《素?cái)?shù)間的有界距離》,投給數(shù)學(xué)界頂級(jí)期刊《數(shù)學(xué)年刊》。論文被審稿嚴(yán)苛的期刊“火線”接受,僅用兩周。

素?cái)?shù)(也叫質(zhì)數(shù))是數(shù)論中的基礎(chǔ)概念,指只能被1和它本身整除的數(shù),如2、3、5、7等。如果兩個(gè)素?cái)?shù)之間的差正好等于2,它們就是一對(duì)孿生素?cái)?shù)。“孿生素?cái)?shù)猜想”是數(shù)論中的著名的“未解之謎”,認(rèn)為存在無(wú)窮多對(duì)孿生素?cái)?shù)。但隨著數(shù)字的增大,孿生素?cái)?shù)在數(shù)軸上的分布越來(lái)越稀疏,這時(shí)再尋找孿生素?cái)?shù)無(wú)異于“大海撈針”。

張益唐的突破就在于利用一種創(chuàng)新性的篩法,把孿生素?cái)?shù)間的距離從無(wú)限縮小至有限。他證明了在數(shù)字趨于無(wú)窮大的過(guò)程中,存在無(wú)窮多個(gè)之差小于7000萬(wàn)的素?cái)?shù)對(duì)。

英國(guó)《自然》雜志稱張益唐的工作為一個(gè)“重要的里程碑”。如今,全世界數(shù)學(xué)家在張益唐成果的基礎(chǔ)上繼續(xù)縮小這個(gè)距離數(shù)。獲得有數(shù)學(xué)界諾貝爾獎(jiǎng)之稱的“菲爾茨”獎(jiǎng)的華裔數(shù)學(xué)家陶哲軒為此設(shè)立全球性項(xiàng)目,研究團(tuán)隊(duì)目前將無(wú)窮多個(gè)素?cái)?shù)的差縮減到246。

“目前來(lái)看是最小,原則上還可能再縮小,但難度會(huì)越來(lái)越大。要得到更好的結(jié)果,牽涉到理論計(jì)算的東西就越來(lái)越復(fù)雜!睆堃嫣普f(shuō)。

成名后的兩年,場(chǎng)場(chǎng)講座、媒體采訪令他應(yīng)接不暇,有時(shí)甚至想著“還不如不出名”。最近,關(guān)于孿生素?cái)?shù)的研究似乎“冷了一點(diǎn)”。“也許過(guò)一陣子就又熱了。”他說(shuō),手邊還有很多數(shù)論方面的“半成品”工作繼續(xù)在做。

初,張益唐來(lái)到美國(guó)加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校數(shù)學(xué)系任教。盡管尚未開(kāi)始正式帶學(xué)生,他身邊逐漸聚集了一些學(xué)生共同做研究。比起前些年的踽踽獨(dú)行,他比較滿意現(xiàn)在的狀態(tài)。

當(dāng)記者問(wèn)起是不是希望有人繼承衣缽,他笑道:“衣缽的前提是自己是個(gè)宗師,但我還不是宗師,沒(méi)那么了不起。但自己的一些發(fā)現(xiàn),至少希望還有別人能了解,繼續(xù)沿著這個(gè)方向做下去!

三次轉(zhuǎn)折

年少多磨,暮年成名,張益唐稱自己的人生有三次轉(zhuǎn)折。

1978年考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)系本科是第一次,他隨后師從著名數(shù)學(xué)家、北京大學(xué)潘承彪教授攻讀碩士學(xué)位,“這為我打下了做學(xué)問(wèn)的基礎(chǔ),做學(xué)問(wèn)不是一件容易的事情,沒(méi)有扎實(shí)的基本功不行!

1985年,張益唐赴美國(guó)普渡大學(xué)攻讀博士學(xué)位,他的學(xué)術(shù)生涯開(kāi)始?xì)v經(jīng)坎坷!熬唧w我不太想多說(shuō)了!彼谋砬樽兊糜行﹪(yán)肅,只說(shuō)是“多方面的原因”,但不否認(rèn)和導(dǎo)師有關(guān)。

在普渡大學(xué),他的導(dǎo)師是臺(tái)灣代數(shù)專家莫宗堅(jiān)。當(dāng)時(shí),張益唐選擇“雅可比猜想”作為博士論文,他只用了兩年就得出部分成果,但時(shí)隔五年才拿到博士學(xué)位,論文未能發(fā)表,他也沒(méi)拿到導(dǎo)師的推薦信。張益唐無(wú)法繼續(xù)融入學(xué)術(shù)圈,無(wú)奈漂泊各州。

在美國(guó)中部肯塔基州的小城市萊克星頓,張益唐得到一份相對(duì)穩(wěn)定的工作,在朋友的Subway快餐店做會(huì)計(jì)。工作之余他繼續(xù)研究數(shù)學(xué),也并不覺(jué)得辛苦,因?yàn)椤翱傆X(jué)得自己還是能夠回到學(xué)術(shù)上去的,總覺(jué)得自己應(yīng)該還有機(jī)會(huì)!

第二次轉(zhuǎn)折在1999年到來(lái),在老同學(xué)的推薦下,張益唐在新罕布什爾謀得一份教授微積分的講師職位。盡管只是編外,但能夠重新“找到工作繼續(xù)做學(xué)問(wèn)”讓他很高興。

直到第三次轉(zhuǎn)折出現(xiàn)——關(guān)于孿生素?cái)?shù)的論文發(fā)表在《數(shù)學(xué)年刊》——張益唐才真正被主流學(xué)術(shù)界所認(rèn)可。2013年論文正式發(fā)表時(shí),他已58歲。

“我當(dāng)時(shí)心里很淡定,并沒(méi)有特別高興,情緒上起伏沒(méi)那么大,可以說(shuō)是釋然了吧。”張益唐說(shuō),“如果年輕時(shí)成名,無(wú)非好運(yùn)氣早來(lái)幾十年,對(duì)我來(lái)講沒(méi)有太大區(qū)別!

相反,他稱太太可能“感受更加強(qiáng)烈”,如果對(duì)他自己來(lái)說(shuō)這是意料之中,對(duì)太太來(lái)說(shuō)則完全是意料之外。

2000年,張益唐在紐約的一家餐廳經(jīng)朋友介紹見(jiàn)到太太孫雅玲,他欣賞她“心地善良、好強(qiáng)自立”。她不懂?dāng)?shù)學(xué),不太了解張益唐具體在研究什么,更沒(méi)想到他會(huì)出名。當(dāng)文章引起一定轟動(dòng)后,他才打電話告訴太太,而太太的第一句話竟是:“你是不是喝多了?”

“我在成功之前從不愿意多說(shuō)什么,這會(huì)讓她認(rèn)為這個(gè)男人夸夸其談。所以盡管我一直都覺(jué)得自己會(huì)成功,她卻從未多想,所以對(duì)她來(lái)說(shuō)是很大的驚喜!睆堃嫣普f(shuō)。

數(shù)字敏感

似乎很多數(shù)學(xué)家都是天賦異稟。張益唐在生活中也有著特殊的數(shù)字敏感。在采訪中,他能清晰地復(fù)述跟數(shù)字有關(guān)的任何事,無(wú)論時(shí)隔幾年或是幾十年。

“遇到一個(gè)數(shù),我常常自然地去看是幾的倍數(shù),或是是幾的幾次方,看得比較準(zhǔn)!彼f(shuō)。他手機(jī)里甚至沒(méi)有通訊錄,“我很少跟人通話,一般朋友的電話都是記在腦子里!

張益唐對(duì)數(shù)學(xué)的興趣來(lái)自于小學(xué)時(shí)讀的科普讀物《十萬(wàn)個(gè)為什么》,他依然記得全套八冊(cè)書中的最后一冊(cè)是數(shù)學(xué),講了高斯等很多大數(shù)學(xué)家的故事。前幾年他在朋友家看到最新一版,特意又翻閱了一下。

他承認(rèn)數(shù)學(xué)一直是自己從小到大最好的科目,“小時(shí)候我就喜歡做難一點(diǎn)的題目,因?yàn)楸容^有挑戰(zhàn)!庇袝r(shí)他會(huì)覺(jué)得老師的解題思路還沒(méi)有自己好。

在他看來(lái),中國(guó)學(xué)生做學(xué)問(wèn)需要更大的氣魄和膽識(shí),要敢于質(zhì)疑,“完全跟著老師走,不敢超越老師,是不能造就第一流的科學(xué)人才的。”

“我發(fā)現(xiàn)中國(guó)留學(xué)生有個(gè)問(wèn)題,他們從來(lái)不提問(wèn),但美國(guó)學(xué)生就沒(méi)有這方面顧慮,他們發(fā)言特別踴躍,敢于說(shuō)話。中國(guó)學(xué)生顧慮太多,總是怕一開(kāi)口就說(shuō)錯(cuò)?墒亲鰧W(xué)問(wèn)有什么對(duì)錯(cuò)呢?”他說(shuō)。

張益唐認(rèn)為,不同領(lǐng)域里有越來(lái)越多的華人數(shù)學(xué)家正在崛起,盡管整體水平跟歐美、日本等國(guó)還有差距,但年輕一代數(shù)學(xué)家將來(lái)還是大有希望。只是,“他們需要更多挑戰(zhàn)性的思考!

張益唐手邊放著幾頁(yè)寫滿公式的演算紙,等著與即將來(lái)訪的研究生們討論。中科院數(shù)學(xué)研究所給了他一間辦公室,邀請(qǐng)他每年回國(guó)兩個(gè)月講學(xué)和做研究。北京悶熱的夏天讓他不想出門,更愿“躲進(jìn)小樓成一統(tǒng),管他冬夏與春秋”。

“這樣安靜的環(huán)境讓我更好地思考,我也享受孤獨(dú)的狀態(tài),這是肯定的!彼f(shuō)。他習(xí)慣早睡早起,晚上十點(diǎn)睡,早上五六點(diǎn)醒。一天用在數(shù)學(xué)研究上的時(shí)間,多時(shí)可達(dá)十幾個(gè)小時(shí),但真正坐在辦公桌前下筆寫卻不多,大多數(shù)時(shí)間都用在了思考上,“一天到晚一直想著也不會(huì)累!

他經(jīng)常隨身帶著那本改變他人生軌跡的論文《素?cái)?shù)間的有界距離》,“有時(shí)總要拿出來(lái)翻一翻,看一看!


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/793574.html

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