華裔數(shù)學(xué)家張益唐破譯“孿生素?cái)?shù)猜想”(圖)

時(shí)間:2013-05-18 06:18來源:中國青年報(bào) 作者:記者 邱晨輝 點(diǎn)擊: 載入中...

 

 

張益唐近照,由新罕布什爾大學(xué)提供

 

  《自然》雜志稱其為一個(gè)“重要的里程碑”


  張益唐是個(gè)對(duì)數(shù)字“極其敏感”的人,他能把大學(xué)同班同學(xué)的出生日期背得“滾瓜爛熟”,并在每個(gè)人過生日時(shí)發(fā)去一封祝福郵件。


  同為恢復(fù)高考后北京大學(xué)數(shù)學(xué)系第一批學(xué)生,美國普渡大學(xué)數(shù)學(xué)系教授沈捷就享受過這樣的“待遇”。但他發(fā)現(xiàn),七八年前張益唐突然“消失”了。因?yàn)?,從那時(shí)起,他再?zèng)]收到過張的生日祝福,“給他發(fā)郵件也沒再回過”。


  5月16日,張益唐的郵件突然來了,只有一個(gè)單詞:“謝謝”。在接受中國青年報(bào)記者采訪時(shí),沈捷回憶說,此前一天,他和夫人就張益唐在孿生素?cái)?shù)方面取得的突破向他發(fā)去郵件道賀。


  5月14日,《自然》(Nature)雜志在線報(bào)道張益唐證明了“存在無窮多個(gè)之差小于7000萬的素?cái)?shù)對(duì)”,這一研究隨即被認(rèn)為在孿生素?cái)?shù)猜想這一終極數(shù)論問題上取得了重大突破,甚至有人認(rèn)為其對(duì)學(xué)界的影響將超過陳景潤的“1+2”證明。


  在此之前,“年近6旬”的張益唐在數(shù)學(xué)界可以說是個(gè)名不見經(jīng)傳的人。


  多年前曾與張益唐接觸過的浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系教授蔡天新也以為“他早從數(shù)學(xué)圈消失”了,蔡說已經(jīng)“近30年沒他的消息了”,沒曾想“他突然向?qū)\生素?cái)?shù)猜想走近了一大步”——


  素?cái)?shù)是指正因數(shù)只有1和本身即只能被自身和1整除的正整數(shù),“孿生素?cái)?shù)”則是指兩個(gè)相差為2的素?cái)?shù),例如3和5,17和19等。而隨著素?cái)?shù)的增大,下一個(gè)素?cái)?shù)離上一個(gè)素?cái)?shù)應(yīng)該越來越遠(yuǎn),故古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得猜想,存在無窮多對(duì)素?cái)?shù),他們只相差2,例如3和5,5和7,2003663613×2195000-1和2003663613×2195000+1等等。


  這就是所謂的孿生素?cái)?shù)猜想,它與黎曼猜想、哥德巴赫猜想一樣讓無數(shù)數(shù)論學(xué)者為之著迷。


  數(shù)學(xué)家需要做的,是一個(gè)證明!


  然而,人們甚至不知道它的“弱形式”是否成立,用《數(shù)學(xué)文化》主編、香港浸會(huì)大學(xué)理學(xué)院院長湯濤的話說就是——能不能找到一個(gè)正數(shù),使得有無窮多對(duì)素?cái)?shù)之差小于這個(gè)給定正數(shù),在孿生素?cái)?shù)猜想中,這個(gè)正數(shù)就是2。


  張益唐找到的正數(shù)是“7000萬”。


  盡管從2到7000萬是一段很大的距離,《自然》的報(bào)道還是稱其為一個(gè)“重要的里程碑”。正如美國圣何塞州立大學(xué)數(shù)論教授Dan Goldston所言,“從7000萬到2的距離(指猜想中尚未完成的工作)相比于從無窮到7000萬的距離(指張益唐的工作)來說是微不足道的。”


  此前,Goldston及其兩位同事提出,存在無窮多個(gè)之差小于16的素?cái)?shù)對(duì),給這項(xiàng)猜想寫下一個(gè)重要里程碑。但是,該推論尚不知如何證明。


  5月13日,張益唐在美國哈佛大學(xué)發(fā)表主題演講,介紹了他的這項(xiàng)研究進(jìn)展?!蹲匀弧返膱?bào)道稱,如果這個(gè)結(jié)果成立,就是第一次有人正式證明存在無窮多組間距小于定值的素?cái)?shù)對(duì)。換言之,張益唐將給孿生素?cái)?shù)猜想證明開一個(gè)真正的“頭”。


  有人打了這樣一個(gè)比方,張所做的工作,相當(dāng)于1920年挪威的布朗證明了“9+9”,“開啟”了哥德巴赫猜想的證明,接下來科學(xué)家們陸續(xù)證明了“7+7”、“6+6”……直到46年后的陳景潤證明攻下離“1+1”一步之遙卻或是最難的“1+2”。


  今天,沈捷正在武漢參加國際數(shù)學(xué)模型與計(jì)算研討會(huì),他告訴記者,他從會(huì)上獲悉的評(píng)價(jià)是“這可以說是華人數(shù)學(xué)家有史以來證明最好的結(jié)果。”


  張益唐在北大的研究生導(dǎo)師、著名數(shù)學(xué)家潘承彪聽聞這一消息后“十分高興”,他隨即給蔡天新發(fā)信并附上審稿人、美國科學(xué)院院士IWANICE的評(píng)價(jià):證明無誤、非常漂亮,相信不久會(huì)有很多人把“7000萬”這個(gè)數(shù)字“變小”……


  根據(jù)加拿大滑鐵盧大學(xué)統(tǒng)計(jì)與精算學(xué)系助理教授王若度的說法,世界頂級(jí)數(shù)學(xué)期刊《數(shù)學(xué)年刊》(Annals of Mathematics)將準(zhǔn)備接受張益唐作出證明的這篇文章,審稿人還評(píng)價(jià)“其證明是對(duì)的,并且是一流的數(shù)學(xué)工作”。


  學(xué)界沉浸在一場重大發(fā)現(xiàn)的狂歡中。


  與此同時(shí),人們卻驚訝地發(fā)現(xiàn),除了這篇自然報(bào)道,不管是通過哪種搜索引擎,都很難找到有關(guān)“張益唐”個(gè)人的信息——


  “張益唐,華人數(shù)學(xué)家。1978年進(jìn)入北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院攻讀本科,1982年讀碩,后在美國新罕布什爾大學(xué)任教”。5月15日,也就是自然雜志報(bào)道發(fā)出的第二天,不知在哪位網(wǎng)友的編撰下,這位被稱作“一夜成名”的科學(xué)家有了這樣的百科介紹。


  當(dāng)天,北京大學(xué)官網(wǎng)證實(shí)了這一信息,并稱“北大數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院78級(jí)校友張益唐在孿生素?cái)?shù)研究方面取得突破性進(jìn)展,他證明了孿生素?cái)?shù)猜想的一個(gè)弱化形式”。然而,針對(duì)張個(gè)人經(jīng)歷的介紹也是只言片語。


  很明顯,張益唐從北大碩士研究生畢業(yè),1992年在普渡攻讀博士學(xué)位后,這位數(shù)學(xué)研究者去干了什么,則鮮為人知,甚至“連他現(xiàn)在是哪國國籍我都不知道”,沈捷說。


  即使是在衡量基礎(chǔ)研究的論文陣地上,張益唐也顯得異常“低調(diào)”——在國際數(shù)學(xué)領(lǐng)域重要的檢索系統(tǒng)Zentralblatt MATH數(shù)據(jù)庫中,他名下只有兩篇文章,一篇是1985年發(fā)表在國內(nèi)的《數(shù)學(xué)學(xué)報(bào)》上,另一篇是張2001年在美國時(shí)發(fā)表在《Duke Math》上。


  這也被一些學(xué)者分析是“張益唐到目前仍然沒有拿到美國大學(xué)終身教職”的原因。今天,新罕布什爾大學(xué)向中國青年報(bào)記者證實(shí)了張益唐的教職為“講師”(lecturer),并已經(jīng)在該校數(shù)學(xué)系“待了將近十年”。


  美國的“講師”說白了就是臨時(shí)教學(xué)職位,“收入比起同資歷教授(包括助理教授)差很多,教學(xué)任務(wù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)比教授們重。”王若度說,“從科研上來說,則是完全得不到任何支持。例如我所在的學(xué)校,講師往往由不具有博士學(xué)位的教師來擔(dān)任,教學(xué)任務(wù)是普通終身教職系統(tǒng)內(nèi)教員的兩三倍。”這意味著,張益唐的科研時(shí)間“很難得到保證”。


  “他就是執(zhí)著于攻大難題,不肯干小的。”張益唐的另一名同班同學(xué)、著名作家王小東說,“我認(rèn)為他是唯一一個(gè)數(shù)學(xué)天分比我高的同學(xué)。曾十分坎坷,現(xiàn)在終于有了成就!”


  這一點(diǎn)與沈捷的印象一致,他和大學(xué)時(shí)住在其隔壁宿舍的張益唐是“非常要好的朋友”。據(jù)他回憶,當(dāng)時(shí),不管是上課還是考試,年齡比他大4歲的張益唐總是“領(lǐng)先一截”,“他很愛自學(xué),我們難題解不出來,都找他”。


  沈捷說,他雖然很有才華,但更靠自己的汗水,如果說一個(gè)天才做出這樣一個(gè)成果,或許是碰巧,但他不一樣,“他可是一直在做這個(gè)!”而且,“他讀書很多,對(duì)歷史很有見解”。


  至于經(jīng)歷上的“坎坷”,則是去美國以后的事了——


  沈捷回憶,在普渡大學(xué)攻讀博士時(shí),張益唐師從一位代數(shù)幾何方面的華人學(xué)者,“他其實(shí)最感興趣的還是‘純數(shù)字’,就像數(shù)論,但他之所以選擇這個(gè)專業(yè),我猜想多半是因?yàn)槌鰢安惶畤猓ㄔ趯I(yè)上)的安排。”沈捷說。


  然而,在作博士論文時(shí),“不服輸”的張益唐還是選擇了被稱作代數(shù)幾何領(lǐng)域最難攻破的“雅克比猜想”。


  最終,他做出一個(gè)“結(jié)果”來,但“并未發(fā)表”。沈捷告訴記者,在他的印象里,張益唐最終拿到了普渡大學(xué)的博士學(xué)位,但博士論文“因?yàn)樽约翰粷M意而沒有發(fā)表”。


  那年是1992年,是沈捷眼中張益唐最難熬的一段時(shí)間,“找工作四處碰壁,就因?yàn)闆]做出短期的好成果來”。


  沈捷記得,張益唐畢業(yè)以后,把全部家當(dāng)放到房車?yán)铮汩_著車去多個(gè)大學(xué)一邊求職,一邊“講這個(gè)結(jié)果(指雅克比猜想的成果)”。其中一段時(shí)間,張益唐還來到沈捷當(dāng)時(shí)任教的賓夕法尼亞州立大學(xué)。“他住我這邊的那段時(shí)間,我能真切地感受到他追求‘完美’的性子,有一位教授評(píng)價(jià)他做出的是雅克比猜想證明中最好的一個(gè),但因?yàn)槠渲幸粋€(gè)細(xì)節(jié)未完全搞清楚,就被他看作是‘一般的成果’,死活不愿意發(fā)表。”


  當(dāng)時(shí),包括王小東、沈捷在內(nèi)的同班同學(xué)還知道的一件事是,曾任他們數(shù)學(xué)系主任的著名數(shù)學(xué)家丁石孫“非常看重張益唐”,并“力邀他回北大”,但張最終還是沒回來。


  沈捷后來了解,“有人說他是要面子,我覺得他是不甘心,自己覺得沒做成一些成績就回國,太不甘心。”


  他并非陳景潤式“性格孤僻”的數(shù)學(xué)家,沈捷告訴記者:“他盡管有一點(diǎn)自負(fù),畢竟很聰明,但是他待人很親和。在我看來,他除了太癡迷于數(shù)字,其他和我們都一樣。”


  事實(shí)上,在今年5月1日,新罕布什爾大學(xué)就在其官網(wǎng)登出了張益唐要發(fā)表孿生素?cái)?shù)這一成果的消息,上面寫著:經(jīng)過多天數(shù)學(xué)界的持續(xù)關(guān)注,張益唐更愿意回到他此前“不為人所注意”的狀態(tài)。


  “我其實(shí)是個(gè)害羞的人。”張益唐說。


  

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