國際數(shù)學(xué)日是由國際數(shù)學(xué)聯(lián)盟牽頭的一個(gè)項(xiàng)目。
2023年3月14日是國際數(shù)學(xué)日(International Day of Mathematics),也被稱為“π日(Pi Day)”。畫一個(gè)直徑為1的圓,那么,這個(gè)圓的周長就是3.1415926535……一個(gè)被稱為Pi(π)的數(shù)字。
今年國際數(shù)學(xué)日的主題是“給每一個(gè)人的數(shù)學(xué)(Mathematics for Everyone)”。
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今年國際數(shù)學(xué)日的主題是“給每一個(gè)人的數(shù)學(xué)(Mathematics for Everyone)”。
據(jù)清華大學(xué)丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心消息,3月14日傍晚,著名數(shù)論學(xué)家伊萬·費(fèi)森科(Ivan Fesenko)教授對話菲爾茲獎(jiǎng)得主、清華丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心主任、教授丘成桐以及清華丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心教授考歇爾·比爾卡(Caucher Birkar)教授,分享了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷、人才培養(yǎng)理念及科學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)。
丘成桐表示,他年輕時(shí)喜歡的原本是歷史,后來在哲學(xué)家父親的影響下,認(rèn)識到數(shù)學(xué)簡單而美麗的邏輯?!拔蚁胍娴厮茉鞂W(xué)生,不只是在數(shù)學(xué)方面?!鼻鸪赏┱f。
丘成桐讀了過去100年的數(shù)學(xué)史,發(fā)現(xiàn)許多數(shù)學(xué)家都是在相當(dāng)早期開始數(shù)學(xué)研究的,因此向政府表示應(yīng)該啟動(dòng)一些項(xiàng)目,可以讓一部分有數(shù)學(xué)天賦的高中生更早地進(jìn)入大學(xué)做研究。
菲爾茲獎(jiǎng)得主、清華丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心主任、教授丘成桐。
據(jù)清華丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心官網(wǎng)介紹,丘成桐獲得菲爾茲獎(jiǎng)時(shí)33歲。他解決的卡拉比(Calabi)猜想在數(shù)學(xué)界和物理學(xué)界被稱為卡拉比-丘成桐空間(Calabi-Yau,Yau是丘成桐的英文姓氏),不單單是代數(shù)幾何和數(shù)論中主要工具,也成為高能物理中宇宙的主要模型??ɡ炔孪氡蛔C明是無數(shù)數(shù)學(xué)家的百年夢想,是數(shù)學(xué)中極為重要分支“幾何分析”的傳奇,至今仍延綿不絕、蓬勃發(fā)展。
丘成桐1949年4月出生于廣東汕頭,1966年考入香港中文大學(xué)數(shù)學(xué)系,本科三年獲得學(xué)士學(xué)位,1969年赴美國伯克利分校攻讀博士學(xué)位、師從著名微分幾何學(xué)家陳省身?,F(xiàn)任哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系和物理系終身教授,清華大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)中心主任、北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院院長。丘成桐系美國科學(xué)院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、俄羅斯科學(xué)院外籍院士、臺灣“中研院”院士。
著名數(shù)論學(xué)家伊萬·費(fèi)森科曾在俄羅斯圣彼得堡國立大學(xué)接受教育,1995年起任英國諾丁漢大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院純數(shù)學(xué)教授,現(xiàn)任英國沃里克大學(xué)教授。
英國諾丁漢大學(xué)相關(guān)網(wǎng)頁介紹,考歇爾·比爾卡曾在伊萬·費(fèi)森科的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)??夹獱枴け葼柨ㄔ谝晾饰鞑繋鞝柕碌貐^(qū)的農(nóng)村長大,在伊朗德黑蘭大學(xué)讀本科的最后一年,他來到英國尋求政治庇護(hù),在諾丁漢大學(xué)學(xué)習(xí)后,他成為劍橋大學(xué)純數(shù)學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)系的數(shù)學(xué)教授。2018年,考歇爾·比爾卡獲得了菲爾茲獎(jiǎng),這是國際數(shù)學(xué)聯(lián)合會(huì)每四年向世界上最有成就的數(shù)學(xué)家頒發(fā)的一項(xiàng)榮譽(yù)。這是當(dāng)時(shí)約20年來英國數(shù)學(xué)家首次獲得此類獎(jiǎng)?wù)?,也是?shù)學(xué)界的最高榮譽(yù)。菲爾茲獎(jiǎng)?lì)愃朴谄渌茖W(xué)領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)。
在親人的影響下愛上數(shù)學(xué)
在對話中,三位數(shù)學(xué)家不約而同地表示自己最初與數(shù)學(xué)結(jié)緣和親人有關(guān)。
丘成桐說,上大學(xué)前,他非常喜歡歷史。不過后來,16歲時(shí),他決定進(jìn)入數(shù)學(xué)領(lǐng)域深耕,“我的父親是一位優(yōu)秀的哲學(xué)家。他向我展示了希臘哲學(xué)家是如何受到數(shù)學(xué)的影響的?!闭窃谡軐W(xué)家父親的影響下,他認(rèn)識到數(shù)學(xué)簡單而美麗的邏輯,“可以基于簡單的邏輯,推導(dǎo)出生活中信以為真的美麗命題?!?/p>
考歇爾·比爾卡表示,自己是受了擅長工程學(xué)與物理學(xué)的哥哥的影響,“從很小的時(shí)候,他就開始教我一些高級的數(shù)學(xué)和物理。到了高中的時(shí)候,我以為我會(huì)進(jìn)入物理,但后來我才慢慢意識到,我喜歡物理的原因其實(shí)是數(shù)學(xué)。所以我從15歲左右就完全轉(zhuǎn)向了數(shù)學(xué)。”伊萬·費(fèi)森科回憶稱,自己兒時(shí)就受父親鼓勵(lì),開始閱讀很多數(shù)學(xué)和物理方面的書籍。
菲爾茲獎(jiǎng)得主不是外星人
丘成桐與考歇爾·比爾卡還分享了自己獲得菲爾茲獎(jiǎng)的過程,以及該獎(jiǎng)項(xiàng)對自己的影響。
丘成桐表示,是父親先接到相關(guān)信息,然后給他打的電話。
考歇爾·比爾卡稱,他是在大學(xué)的數(shù)學(xué)俱樂部時(shí)第一次知道了菲爾茲獎(jiǎng),他當(dāng)時(shí)就問自己:“我會(huì)見到菲爾茲獎(jiǎng)的得主嗎?”“后來,在英國讀博士的時(shí)候,我和一些菲爾茲獎(jiǎng)得主見了面,我發(fā)現(xiàn)他們也是人,看起來就是普通人,并不是外星人?!?/p>
考歇爾·比爾卡表示,“獲得這樣一個(gè)有聲望的獎(jiǎng)項(xiàng)是非常榮幸的,從某種意義上說,這不僅是對你工作的認(rèn)可,而且也讓你處于一個(gè)實(shí)際上更有責(zé)任感的位置上……你必須參加一些活動(dòng),把數(shù)學(xué)推廣給大眾,這會(huì)占用一些研究時(shí)間,但我認(rèn)為這是值得的?!?/p>
丘成桐:“我想要全面地塑造學(xué)生,不只是在數(shù)學(xué)方面”
談及人才培養(yǎng)理念,丘成桐回顧了生活中獲得的啟發(fā)。他表示,自己的兩個(gè)孩子上高中時(shí)對數(shù)學(xué)都不感興趣,“這沒什么。他們喜歡生物,我很支持。他們開始為美國高中生科學(xué)競賽英特爾獎(jiǎng)做準(zhǔn)備……在競賽之后,他們開始更加喜歡生物,因?yàn)檫@個(gè)比賽啟發(fā)了他們,讓他們看見了生物的創(chuàng)造力,所以,我希望可以在數(shù)學(xué)領(lǐng)域組織類似的競賽,(使得)有一些學(xué)生受競賽的啟發(fā),開始更早地從事數(shù)學(xué)研究?!?/strong>
丘成桐說,“許多的高中學(xué)生花費(fèi)了太多的時(shí)間準(zhǔn)備高考”,“我讀了過去100年的數(shù)學(xué)史,發(fā)現(xiàn)許多數(shù)學(xué)家都是在相當(dāng)早期開始數(shù)學(xué)研究的,因此我向政府表示應(yīng)該啟動(dòng)一些項(xiàng)目,可以讓一部分有數(shù)學(xué)天賦的高中生更早地進(jìn)入大學(xué)做研究”?!拔覀兯哪昵伴_始試驗(yàn),今年是試驗(yàn)對象本科最后一年,目前為止,他們的表現(xiàn)不錯(cuò)?!?/p>
除此之外,他開始自己設(shè)計(jì)考卷,考卷中測試學(xué)生在數(shù)學(xué)和物理兩方面的能力。“為什么是物理呢?因?yàn)樵谶^去50年中,無數(shù)的數(shù)學(xué)靈感都是來自物理學(xué)的?!鼻鸪赏┱f。
除此之外,“我想要全面地塑造學(xué)生,不止是在數(shù)學(xué)方面。因此,兩年前我們開始設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng),來訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理、文學(xué)、法學(xué)各個(gè)方面的知識。讓學(xué)生更好地了解整個(gè)學(xué)術(shù)體系。我們訓(xùn)練的學(xué)生一些來自知名中學(xué),也有一些來自不知名的鄉(xiāng)村。”“我每周會(huì)做1-2次講座,教授數(shù)學(xué),我們還會(huì)教授生物、人文。”丘成桐說,“我們希望這個(gè)項(xiàng)目可以給世界帶來更多的數(shù)學(xué)人才。我們歡迎世界各地的人才?!?/p>
考歇爾·比爾卡表示,他贊同丘成桐關(guān)于“可以早一些開始數(shù)學(xué)研究”的看法。他說,“去年我教本科生,發(fā)現(xiàn)他們很有野心,我認(rèn)為這很重要,這意味著你心中有更大的目標(biāo)。像丘成桐說的,如果學(xué)生可以在更早的階段,比如高中,就開始做研究,我也認(rèn)為非常好,為什么不呢?”
伊萬·費(fèi)森科補(bǔ)充道:“我給過學(xué)生們一些很難的問題,他們竟然能做,其中有一個(gè)問題的難度是‘解決了就可以拿一百萬獎(jiǎng)金’的程度?!?/p>
伊萬·費(fèi)森科發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)孩子數(shù)學(xué)能力的過程中,許多中國家長會(huì)把孩子送往美國。他表示:“我想對全球的家長說,沒有什么地方比清華丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心更適合學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。我不知道為什么中國家長會(huì)覺得把學(xué)生送到美國更好,我認(rèn)為送到清華丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心會(huì)更好?!?/p>
對此,考歇爾·比爾卡表示贊同,他說:“我在劍橋大學(xué)教了不止十五年,我可以說中國的學(xué)生和劍橋的學(xué)生表現(xiàn)差不多。”
對于年輕的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)者,三位教授給出了自己的建議。丘成桐認(rèn)為,90%的偉大數(shù)學(xué)家在年輕的時(shí)候都和偉大數(shù)學(xué)家見過面。伊萬·費(fèi)森科表示,對于中國年輕人來說,來清華丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心來見丘成桐是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。丘成桐則補(bǔ)充說,“不,不止是中國的年輕人,我們歡迎全球各地的人才來清華?!?/p>
負(fù)面情緒和潛意識都是研究動(dòng)力
談及如何在研究中處理負(fù)面情緒的問題時(shí),丘成桐表示,負(fù)面情緒非常重要,動(dòng)力會(huì)驅(qū)使人去征服難題,“所以我會(huì)愛上難題”。
考歇爾·比爾卡則表示自己會(huì)將憤怒轉(zhuǎn)化為做更多數(shù)學(xué)工作的動(dòng)力,可以幫助他更加專注地解決問題?!白鰯?shù)學(xué)像是運(yùn)動(dòng),其中產(chǎn)生的愉悅感有助于學(xué)習(xí)。”
在對話的最后,伊萬·費(fèi)森科提出了一個(gè)丘成桐認(rèn)為十分有趣的問題,“做數(shù)學(xué)研究的時(shí)候,意識和潛意識哪個(gè)對你更為重要?”
丘成桐說,“直覺在各個(gè)領(lǐng)域都很重要。每個(gè)人都會(huì)從他們的文化中感受到直覺,從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中感受到直覺。”
考歇爾·比爾卡也講述了直覺和潛意識在自己研究中的角色:“我在解決問題的時(shí)候會(huì)傾向于使用幾何方法,在使用幾何方法的時(shí)候,我會(huì)產(chǎn)生更多的直覺的靈感,而代數(shù)往往是事后用于驗(yàn)證這些靈感,所以我?guī)缀鯊膩頉]有僅僅通過看代數(shù)來發(fā)現(xiàn)新的東西?!?/p>
對此,伊萬·費(fèi)森科的想法十分相似,他說:“我覺得代數(shù)很美,但有點(diǎn)冷,所以我會(huì)使用幾何,它讓我感覺更溫暖,在這里我可以運(yùn)用更多的潛意識,產(chǎn)生更多直覺的靈感?!?/p>
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