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数学界都在翘首以盼中秋之夜9月24日黎曼猜想谜底的揭开,89岁高龄的Atiyan能否开创数学界的奇迹?因为如哈代在《一个数学家的辩白》中所说,数学是年轻人的工作。在数学史上很少有重要的数学工作是由老人完成的。
(关于黎曼猜想的详细内容,请看据说黎曼猜想被证明了)
159岁的黎曼猜想看起来还很年轻,如果Atiyah能够揭开黎曼猜想的谜底,把黎曼猜想变成黎曼定理,或者证明黎曼猜想是一个不真的命题,那么这个工作所费的时间,比起费马猜想得到证明时所花费的300多年的时间而言,少了很多。
数学界面对黎曼猜想将被证明,可以说五味杂陈。如果Atiyan的证明是成立的,毫无疑问2018年乃至今后很多年,且不说数学发展、素数研究、数学与物理研究等众多问题将发生重要而深刻的变化,同时又一个问题摆在面前:数学还只是年轻人的工作吗?如果Atiyah的证明有本质性漏洞,数学界又将归于平静,在敬仰数学界的“老革命”的同时,黎曼猜想的神秘面纱将继续等待有缘数学家的眷顾。
无论如何,Atiyan为什么会在如此高龄还在挑战世纪难题,数论并不是几何学家Atiyah的长项,我们从哪些方面可以窥探其中的可能性?本文给读者提供一个进一步了解Atiyah的学术生涯、数学观及哲学思想的机会。
Michael Atiyah 爵士生于1929年4月22日,英国数学家。Atiyah在苏丹和埃及长大,他大多数学术生涯是在英国牛津大学和剑桥大学完成的,也经常访问美国的学术机构。他曾经是英国皇家学会主席(1990–1995 ),剑桥三一学院院长(1990–1997),莱斯特大学校长(1995–2005)和爱丁堡皇家学会主席(2005–2008)。自1997年起,他任爱丁堡大学名誉教授。
Atiyah的数学合作者包括Raoul Bott,Friedrich Hirzebruch 和 Isadore Singer。 他的学生包括Graeme Segal,Nigel Hitchin 和 Simon Donaldson。
Atiyah和Hirzebruch一起,建立了代数拓扑中的K-理论,利用K-理论可以描述空间是如何扭曲的。更著名的Atiyah–Singer指标定理(1963)被广泛用于计算微分方程的独立解的数目,Atiyah–Singer指标定理建立了分析与拓扑之间的联系,80年代由指标定理得到的方法在弦论的发展起到了意想不到的作用。他还与Edward Witten合作研究量子力学和场理论。
Atiyah于1966年获得菲尔茨奖,2004年获得阿贝尔奖。
由此,我们归纳如下结论:
1. Atiyah的数学合作者众多,合作者多是一流数学家。
2. Atiyah不仅在数学上有广泛的兴趣,而且在场论和量子理论方面有很好的研究。
3. 几乎他所有重要的成果都是与他人合作完成的,包括K-理论和指标定理。
可以说,就合作对象的广泛和成就的合作性而言,Atiyah是当今为数不多的代表。
Atiyah 说他最崇拜的数学家是 Hermann Weyl,他喜爱的20世纪之前的数学家是 Bernhard Riemann 和 William Rowan Hamilton。
哈哈,原来阿爵爷最喜欢的数学家的二人之一就是黎曼。他喜欢的原因是什么不得而知,但喜欢黎曼总得干点什么吧。
那么Atiyah是如何理解数学的呢?
我们节选了1984年The Intelligencer 杂志编辑米尼奥于牛津对Atiyah的采访。此节选主要反映Atiyah对于数学的整体性看法。(节选摘自《数学的统一性》,Atiyah著,袁向东编译,大连理工大学出版社)
M: 显然你对数学的整体性有深刻的体会。你认为你的工作方式及你本人在数学上的贡献在多大程度上造就了这种整体性?
A: 很难把一个人的个性同他对数学怎么看分开,我相信把数学看成一个整体非常重要的。我的工作方式反映了这一观点,至于哪个在前这很难说。我发现数学不同分支的相互作用是有趣的。这一学科的丰富性就是来自这个复合性,而不是来自纯粹性及孤立的专门化。
但是,也还有哲学的及社会的道理。我们为什么搞数学?我们搞数学主要是因为我们喜欢它。但从更深一层上讲,为什么给我们钱搞数学?如果有人要我们辨明这一点,那么我们必须承认这个观点,即数学是一般的科学文化的一部分。即使我正在搞的那个数学领域对于他人无直接关系和用途,我们也还是在为一个整个的思想的有机体做贡献;如果数学是思想的联合体,每一部分都有潜在的应用到其他部分的可能性,那么我们都是为一个共同的对象做贡献。
如果数学被看成是一些支离破碎的门类,而且互不相干地、自管自地发展,那就很难回答为什么要给人出钱去搞数学。我们不是表演者,像网球运动那样,我们唯一的依据是数学对人类思想有真正的贡献。即使我不直接搞应用数学,我觉得我也是在对这样一种数学做贡献,即它能够而且必将对于那些有兴趣把数学应用到其他地方的人们有用。
每个人都要为他的人生哲学辩护,至少要向自己辩护。如果你教书,你可以说;“我的职业是教书,我培养出了年轻人,因而我得到报酬。至于研究嘛,我是业余在搞。他们是出于宽宏大量才让我搞的。”但是如果你是专职搞研究的,那么你要为自己的工作辩护就要更费力气去想了。
在某种意义上,我还是搞数学,因为我喜欢搞。我很高兴有人出钱让我做我喜欢的事。但是我也试图去感受它还有更严肃的一面。提供辩护的一面。
借用阿爵爷的话,“我喜欢黎曼,所以我就搞黎曼猜想”,“尽管不直接搞数论,但我的工作也是在为数论做贡献”。
另一个值得期待的是,阿爵爷在9月24日会不会再次与人合作宣布证明黎曼猜想呢?合作是他一贯的风格,应该保持一致,不应该被打破。还有两天,你值得等待!
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