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第73章 数学精英

◆控制论的创立者——诺伯特·维纳

诺伯特·维纳1894年11月26日生于美国哥伦比亚市,他父亲里奥·维纳是哈佛大学斯拉夫语言及文学教授。虽然诺伯特·维纳长年患心力衰竭,但里奥·维纳对他的教育有独特的见解。在里奥·维纳的指导下,小维纳14岁从Tufts学院毕业,18岁在哈佛大学获得博士学位。其后,诺伯特·维纳在哈佛大学、剑桥大学和德国的哥廷根学习过哲学和数学。

1919年开始,小维纳在麻省理工学院任教。二战期间,维纳承担了研究防空火炮命中率的任务。为了击中目标,防空火炮在开火的一刹那必须瞄准目标前方某一点,要想提高火炮的命中率,这个提前量必须迅速而准确地计算出来。凭借以前对预测问题的研究基础以及在麻省理工学院使用布什模拟计算机的经验,维纳最终圆满的完成了任务。另外,更令维纳兴奋的是,他发现自动防空火炮系统的运作与生物体运动有着惊人的相似:在两者里面都存在着对于输入信息的处理和反应。维纳开始将大脑和神经系统与计算设备联系在一起。在这种情况下,于1947年,维纳命名了一个新的学科——控制论(Cybernetics),他将控制论定义为“关于动物及机器中控制与通信活动的科学”。

作为IT领域的先驱,维纳不仅提出了控制论,而且他还认识到了计算机的巨大力量以及研究反馈系统理论的重要性。今日广泛应用于各个领域的自动控制系统,无不源于他的开创性贡献。今天控制论已被广泛应用于包括军事在内的诸多领域,维纳本人也因创建控制论而名垂人类科技史册。

◆数学事业的无私奉献者——菲尔兹

菲尔兹数学奖是以已故加拿大数学家、教育家菲尔兹的姓氏命名的。菲尔兹1863年生于加拿大渥太华。曾任美国阿勒格尼大学和加拿大多伦多大学教授。作为数学家,菲尔兹在代数函数方面有一定建树。他的主要成就在于他对数学事业的远见卓识、组织才能和勤恳工作,促进了20世纪数学家之间的国际交流;对于促进北美洲数学的发展抱有独特见解,并满腔热情地做出了很大贡献。

◆费马大定律的开拓者——怀尔斯

怀尔斯(1953~)是英国数学家,1953年生于剑桥。普林斯顿大学教授,英国皇家学会会员,美国国家科学院外籍院士。由于他在数论及相关领域的杰出贡献,特别是费马大定理的证明,荣获1996年沃尔夫数学奖。他是至今为止获得此项奖的数学家中最年轻的一位。著作有《模椭圆曲线和费马最后定理》、《某些黑克代数的环论性质》等。

◆伟大的分析大师阿尔福斯

阿尔福斯(1907~1996),美籍,生于芬兰,1936年获菲尔兹奖。曾就职于赫尔辛基大学和哈佛大学,他证明了邓诺瓦猜想,发展了覆盖面理论。

阿尔福斯被公认为20世纪最伟大的分析大师之一。阿尔福斯的主要工作领域是单复变。他对值分布理论、黎曼曲面、极值长度、拟共形映射和克莱因群等领域都做出了重大贡献。他早期的值分布理论是当时单复变领域登峰造极之作,而他从1950年左右开始研究的泰希米勒空间理论则开辟了一个全新的方向。三维拓扑学的结合更成为当前数学的一大热点。他不仅是菲尔兹奖的第一个获奖者,也是两项国际数学大奖一一菲尔兹奖和沃尔夫奖的首位同时获得者。

◆日本最伟大的数学家小平邦彦

小平邦彦(1915~1997)是日本数学家,1954年获菲尔兹奖,还获得1984~1985年度沃尔夫数学奖。他推广了代数几何的一条中心定理——黎曼一罗赫定理。

他在战时和战后的研究工作是把大数学家外尔的黎曼面理论推广到高维,即所谓调和积分理论,这个工作被外尔称赞为“伟大的工作”。小平邦彦在美期间取得代数几何学上一系列成就,主要是把黎曼·罗赫定理推广到代数曲面,证明狭义凯勒流形是代数流形,证明小平消没定理。他同斯潘塞合作把黎曼的参模理论推广成高维复结构的变形理论,并把代数曲面的分类扩展到复解析曲面的分类,特别是证明除直纹面之外极小模型存在。小平维数和极小曲面成为向高维推广的关键。他的变形理论是代数几何学和复解析几何学的重要方向。小平邦彦被认为是日本最伟大的数学家。

◆数学家中的另类——格罗腾迪克

格罗腾迪克是法国数学家,生于1928年,1966年获菲尔兹奖。他创立了一整套现代代数几何学抽象理论体系,对同调代数也有建树。

格罗腾迪克是20世纪最伟大的数学家之一,但他基本上属于另类,与学术界的数学家距离很远。他没有受过正规教育,也没有按部就班地在学术阶梯上晋升,而且在1970年以后完全脱离学术界。1949年起,他开始研究泛函分析,并取得突出结果。1953年,开始转向同调代数学;1957年转向代数几何学。14年间,完全改变代数几何学的面貌。格罗腾迪克在代数几何学方面的贡献博大精深。他和其他人合作出版十几部巨著,达10000多页,成为代数几何学的“圣经”。

◆庞加勒猜想的证明者——斯梅尔

斯梅尔是美国数学家,生于1930年,1966年获菲尔兹奖。他创立现代抽象微分动力系统理论,在数理经济学和运筹学等方面也有重要的贡献。

这是格罗腾迪克开创的数家新领域斯梅尔早期工作是关于流形的浸入问题,特别是他发现了不弄破球面而把里面翻到外面的方法。他最大的成就是证明五维及五维以上的庞加勒猜想。1960年以后他开始研究微分动力系统,通过拓扑方法奠定这门学科的理论基础,这种理论其后获得飞速发展。他还研究数理经济学,计算复杂性理论、非线性泛函分析以及在物理学、生物学等方面的应用,成为当代最有影响的数学家之一。

◆系统论的创立者——赫尔曼德尔

赫尔曼德尔是瑞典数学家,生于1931年,1962年获菲尔兹奖。他的主要成就是在常系数线性偏微分算子理论、伪微分算子理论这两方面做出了突出的贡献。

与其他分析专家不同,赫尔曼德尔是系统理论的建立者。从1955年起,他先后参与建立线性偏微分算子四大理论:线性常系数偏微分方程理论;线性变系数偏微分方程理论;伪微分算子理论(它与指标理论密切相关,而指标理论是拓扑与分析的密切结合,是20世纪数学最高成就之一);傅里叶算子理论,也是他一手创造的。他还获得1988年沃尔夫奖。

◆影响数学发展的华人数学家陈自省

华裔美籍数学家陈省身,1911年生于浙江嘉兴市。1926年入南开大学,1930年毕业,1931年入清华大学研究院,1934年获硕士学位。1936年获博士学位。1937年任西南联合大学1943~1945年任普林斯顿高等研究所研究员。1946年初回国任中央研究院数学研究所筹备处代理主任,研究所于1947年成立后任代理所长。1949年任芝加哥大学教授。1960年到加州大学伯克利分校任教授,1979年退休成为名誉教授,仍继续任教到1984年。1981~1984年任新建的伯克利数学研究所所长,其后任名誉所长。

陈省身是美国国家科学院院士,1975年荣获由美国总统颁发的美国国家科学奖章。1983年荣获美国数学会颁发的终身成就奖。担任过北京大学、南开大学、暨南大学以及其他许多大学的名誉教授。1994年当选为中国科学院的首批外籍院士。他是20世纪世界级的几何学家。少年时代即显露数学才华,在其数学生涯中,五经抉择,努力攀登,终成辉煌。他在整体微分几何上的卓越贡献,影响了整个数学的发展,被杨振宁誉为继欧几里德、高斯、黎曼、嘉当之后又一里程碑式的人物。曾先后主持、创办了三大数学研究所,培养了一批世界知名的数学家。晚年情系故园,每年回天津南开大学数学研究所主持工作,培育新人,只为实现心中的一个梦想:使中国成为21世纪的数学大国。主要著作有《微分几何讲义》。

◆微分几何派的创始人苏步青

苏步青(1902~)浙江平阳人。1927年毕业于日本东北帝国大学数学系,后入该校研究院,获理学博士学位。回国后,受聘于浙江大学数学系。1952年全国院系调整,到复旦大学任教,任教务长、副校长、校长等职。1983年起任复旦大学名誉校长。历任第七、八届全国政协副主席,第五、六届全国人大常委,民盟中央副主席。1955年当选为中国科学院数学物理学部委员,兼任学术委员会常委。他专长微分几何,创立了微分几何学派。撰有《射影曲线概论》、《射影曲面概论》等专著10部。研究成果“船体放样项目”、“曲面法船体线型生产程序”分别荣获全国科学大会奖和国家科技进步二等奖。

◆人民数学家——华罗庚

华罗庚(1910~1985)是我国现代数学家,新中国数学研究事业的创始人,也是我国在世界上最有影响的数学家之一,他被誉为“人民的数学家”。

1958年华罗庚开始研究把优选法和统筹学应用于工农业生产。1964年他写出《统筹方法平话》和《统筹方法平话及其补充》。1967年著有《优选法》和《优选法平话》。华罗庚也是我国最早把数学理论研究和生产实践紧密结合做出巨大贡献的科学家。

◆勇攀数学高峰的数学家陈景润

陈景润(1933~1996)是我国著1953年毕业于厦门大学数学系。1957年进入中国科学院数学研究所并在华罗庚教授指导下从事数论方面的研究。他从事解析数论方面的研究,并在哥德巴赫猜想研究方面逼近顶峰,取得国际领先的成果。这一成果在国际上被誉为“陈氏定理”,受到广泛引用。这项工作,使他与王元教授、潘承洞教授共同获得1978年国家自然科学奖一等奖。其后对上述定理又作了改进,并于1979年初完成论文《算术级数中的最小素数》,将最小素数从原有的80推进到16,受到国际数学界好评。

◆菲尔兹奖的第一位华人得主丘成桐

国际数学会议决定将1983年的数学界的诺贝尔奖——菲尔兹奖颁发给证明微分几何中“卡拉比猜想”和证明了广义相对论中“正质量猜想”的一位年仅34岁的华裔数学家。

丘成桐,原籍中国广东,后来迁居香港,1966年进入香港中文大学数学系。1971年获美国伯克莱加州大学博士学位。1987年获美国哈佛大学名誉博士学位。曾任美国斯坦福大学、普林斯顿高等研究院、圣地亚哥加州大学数学教授。1987年至今,任哈佛大学数学教授。他自幼迷恋数学,经过不懈的努力,在大学三年级时由于出众的才华被一代几何学宗师陈省身发现,破格成为美国加州大学伯克利分校的研究生。在陈省身教授的亲自指导下,年仅22岁的丘成桐获得了博士学位。28岁时,丘成桐成为世界著名学府斯坦福大学的教授,并且是普林斯顿高级研究所的终身教授。

丘成桐的第一项重要研究成果是解决了微分几何的著名难题一卡拉比猜想,从此名声鹊起。他把微分方程应用于复变函数、代数几何等领域取得了非凡成果,比如解决了高维闵考夫斯基问题,证明了塞凡利猜想等。这一系列出色工作终于使他成为菲尔兹奖得主。

丘成桐教授是第一位荣获菲尔兹奖的华裔人士。他热心于帮助发展我国的数学事业。自1979年以来多次到中国科学院进行高质量的讲学。由科学出版社出版了他的专著《微分几何》,内容主要是他的研究结果。他还直接培养我国的数学博士生,至今已有10余人,成绩显著。1994年6月8日当选为首批中国科学院外籍院士。

物理学领域