俄罗斯数学家有多牛,证明一道数学难题,美国数学家用三年才看懂
2006年8月22日,全世界3000多位数学家齐聚西班牙马德里,参加第25届国际数学家大会。
国际数学家大会是由国际数学联盟主办的全球性数学学术会议。会议的主要内容是进行学术交流,并在开幕式上颁发菲尔兹奖、奈望林纳奖、高斯奖和陈省身奖章。其中,菲尔兹奖被认为是年轻数学家的最高荣誉,和阿贝尔奖均被称为数学界的诺贝尔奖。
西班牙国王胡安·卡洛斯一世在会上宣布当年的菲尔兹奖得主后场上一片寂静,原来那位数学天才并没前来领奖。
西班牙国王胡安·卡洛斯一世
会场骚动了片刻,人们很安静了下来,然后,全场起立,鼓掌,表达对这位缺席的数学家崇高敬意。
这位数学家就是俄罗斯的格里戈里·佩雷尔曼。
格里戈里·佩雷尔曼
2000年的时候,美国数学克莱研究怕曾公布过千禧年的数学七大难题,这七道题中的任意一题,谁能解决直接领走100万美金。
佩雷尔曼攻克的这道数学难题就是“七大难题”之一的庞加莱猜想。庞加莱猜想是法国数学家庞加莱提出的,这个猜想简单到只有一句话:任何一个单连通的封闭三维流形,一定同胚于一个三维的球面。这种数学难题,能看得懂问题的人,在普通人中就已经属于高智商了。
庞加莱猜想模型
如果地球是一个巨大的甜甜圈,绳子会出现收不回来的情况,会被绑住。
庞加莱猜想电脑三维图形
那么庞加莱猜想解决之后有什么用处呢?
庞加莱猜想应用的领域非常广,航天、航海、医疗、计算机等等领域,简单贴几张图,看这个猜想在医疗领域的运用。
虚拟肠镜:
用里奇曲率流将直肠曲面摊开展平
脑神经疾病的预防诊断
人脸曲面的精确匹配
美容技术
佩雷尔曼证明的庞加莱猜想应用远远不止这些,这里只是举了几个最常见的例子。通过这几个简单的例子足以证明佩雷尔曼是多么伟大了,佩雷尔曼不仅仅拒绝领在西班牙马德里的“菲尔兹奖”,被他拒领的奖还有:
16岁时,他拒绝了国际数学奥林匹克竞赛金奖。
30岁时,他拒绝了欧洲数学会给他颁发“杰出数学家奖”。
36岁时,他拒绝以美国克莱数学学会100万美金的奖金。
38岁时,他拒绝以斯杰克洛夫数学研究所推荐他当选俄罗斯科学院院士荣誉。
佩雷尔曼淡泊名利,视金钱发粪土,面对媒体采访时,他曾说:
“对于金钱和名誉,我毫无兴趣。我不愿意像动物园内的动物一样被展览。我不是数学领域的英雄,我没那么成功,因此我不想让每个人盯着我看。”
1995年,一个偶然的机会,佩雷尔曼接触到了“庞加莱猜想”,他端详了一会儿,然后说:“我来解决它。”
于是,从此佩雷尔曼像从人间蒸发了一样,从此销声匿迹,再也听不到关于他的任何信息。这七年里,除了他家附近面包店的老板能够看到他偶尔穿着破旧的衣服,到她的店里买几片黑面包、通心粉和酸奶。
2002年11月12日,十多位数学家收到了一封信
亲爱的XXX,
请允许我提醒您关注我在arXiv上发表的论文,该篇论文的编号是math.DG0211159。
摘要:本文中我们提出了一个Ricci流的单调表示,其不需要曲率假设,在所有维度中都成立。这可以被解释为某个典型集合的熵。……
祝万事如意!
格里戈里·佩雷尔曼
在这封信中,佩雷尔曼并未宣称自己证明了“庞加莱猜想”,甚至没有说明自己解决的问题是什么,美国数学家迈克尔·安德森收到信件已是午夜,但他当晚通宵达旦看完了信件。并抄送邮件至另外几位数学界同行。
随后两年,佩雷尔曼行云流水般在arXiv网站上粘贴了第二、三篇论文,这一系列的论文引起了数学界的巨大轰动。三年后,数学界同行们终于看懂了佩雷尔曼的文章,他们对外宣告佩雷尔曼的文章验证成功,这意味着“庞加莱猜想”已被成功证明。
2003年4月期间,佩雷尔曼应邀去美国麻省理工做讲座,讲座上他向满教室的数学家展示了他的证明过程,但90分钟下来,似乎只有他一人真正懂得证明过程,但尽管这样,教室里的数学专才们仍是很认真并充满尊敬地听完了讲座。
正在演示证明过程的佩雷尔曼
佩雷尔曼在数学界地位如日中天,但是佩雷尔曼一心沉迷于数学,并不为名利所动,只在黄昏时,常常陪伴母亲出去散散步,看看夕阳,过着简单而又安静的生活。
那俄罗斯牛人为什么这么多呢?当然是俄罗斯逆天的理工教育。
俄罗斯的教育就是精英教育,从小学就开始发掘最牛的学生,然后送到最好的学校进行培养。这其中,最值得我们学习的就是,他们的一线科学家往往也投身到中学教育上去。
比如俄罗斯有位数学家叫阿诺德,在2004年的时候,一些在巴黎居住的俄罗斯人要求他帮助他们的年轻孩子以传统俄罗斯的思维发展训练。
于是,他就给这些孩子出了一些题,叫《给5至15岁孩子出的数学题》
这里面,有什么题呢?
里面有要求证明Riemann zeta函数的欧拉公式,有庞加莱回归定理……
这听起来,完全不是给孩子做的啊。
但是阿诺德表示,这些题是孩子完全可能做出来的,而且还不是那种需要天才去做的。他说:“我的长期经验表明,在校学习迟钝的C级学生可以比优秀学生更好地解决这些问题,因为他们在课堂后面的智力“堪察加”的生存“要求比管理帝国所需要的更多的能力”, 正如费加罗在博马舍的戏中所说的那样。 另一方面,A级学生在这些问题上无法弄清楚“什么东西要乘以什么”。 我甚至注意到,五岁的孩子比那些被学校训练摧残的学龄儿童更能解决这样的问题,而相应地,这些学龄前儿童又比那些忙于死记硬背的大学生们更容易找到解答。 (诺贝尔奖或菲尔兹奖得主在解决这些问题上是最糟糕的。)”
那阿诺德是什么来头呢?他20世纪最伟大的数学家之一,动力系统和古典力学等方面的大师。
他已经达到这样的级别,还专门为中学生设置题目。其实这种情况在俄罗斯是非常常见的。俄罗斯的顶级科学家往往就是教育家,他们会在暑假的时候,在各种数学以及理工夏令营里给中学生上课。
相比之下,中国现在有些北大清华的毕业生到中学教书,大家都认为是浪费人才,看看俄罗斯是怎么“浪费”人才的。
俄罗斯这些世界顶尖科学家给中学上完课之后,就会把他们的讲义写成文章 ,发表到杂志上,供俄罗斯的所有孩子阅读。
正是这种薪火传递,才造就了俄罗斯变态的理工教育。大家有机会,可以给孩子看俄罗斯的理工书。
像俄罗斯有一套《俄罗斯大师科学丛书》,一共十本。是俄罗斯最有名的科普大牛雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼写的。
他牛到什么程度?为了表彰他的成绩,人类拍到的第一个月球环形山,名字就命名为“别莱利曼”环形山。
这套书一共有十本
里面全是阿诺德式的题目,或者叫传统俄罗斯的思维发展训练题。
中国老一辈的科研人员数理基础扎实,就是因为接受的苏式教育,用的苏联的教材。
现在中国大学里,还有不少使用苏联人编写的理工书籍。
比如吉米多维奇的《数学分析习题集》、普罗斯库列科夫的《线性代数习题集》、法杰耶夫的《高等代数习题集》、符拉基米罗夫的《数学物理方程习题集》……这些题目要是都涮过,那绝对是也大牛了。
中国的学生要是想往奥数上面发展,做俄罗斯的奥数题绝对有效。
比如说,怎么不靠近树来测量树的高度。
这道题目就是俄罗斯航天之父齐奥尔科夫斯基根据自己14岁时一次坐在屋子里自制尺子测量远处灯塔距离改写的。而这本书齐奥尔科夫斯基也参与了编写。
这个书比较合适小学高年级以及初中的孩子。
现在高考的竞争早已提前到初中、小学、幼儿园了。高考中,数理化基本上可以决定一个孩子的命运,还有将来的择业,就业,这是一个连锁效应。
看了他们俄罗斯的书,你才得懂俄罗斯为什么这么牛。
俄罗斯数学大师佩莱尔曼
今天特地把这套书介绍给头条的读者,这套书一共十本,原价是301。社里给到我们头条的团购价是135。
这套书包括了数理化的各个层面,适合小学到初中的孩子,孩子看完后,对数理化就会有一个更全面更深入的理解。
这个书在头条半个月已经卖出5万多,库存早就卖完,出版社正在紧急加印中。 昨天刚刚到货一批。数量并不多。大家也可以点进去看看已经购买的读者的评价。孩子都是非常喜欢的。