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拒领学界最高荣誉、放弃百万奖金,他说那只是一次“普通的解题”

SME情报员 科研圈 2019-04-02


“千禧年大奖难题”,是美国克雷数学研究所于2000年公布的七个数学难题,每一道题都对应着100万美金的奖励。这吸引了大量数学家前来挑战,解出随意一题,必然名利双收。但这神坛上的“石中剑”,却在2010年时感受到了一丝尴尬。


来源  公众号“SME科技故事”


这一年,数学界发生了一件大事——千禧年难题之一庞加莱猜想被一位名不见经传的数学天才解开。一般来说,这样的大喜事,解题者主动要求100万奖金也不过分。但是作为颁奖方的克雷数学研究所上上下下却忧心仲仲,这位数学家可是个“怪人”。据数学家的邻居说,他们家最近蟑螂为患,看来没空管领奖这点琐事了。


数学界没人不认得这位数学怪人,格里戈里·佩雷尔曼(Grigori Yakovlevich Perelman)。2006年,他拒绝了数学界最高奖菲尔兹奖已经轰动世界。


他对新闻记者解释过,“我对金钱或是名气不感兴趣,我不想像动物园里的动物一样展出,我也不是数学的英雄,我甚至不是那么成功。”他说出这句话,没有谁会觉得他太端着,毕竟解决一个“普通的数学问题”算得了什么英雄?


格里戈里·佩雷尔曼


证明“庞加莱猜想”

这次普通的解题开始于1995年,这年他29岁。当时,佩雷尔曼看了一眼“庞加莱猜想”,淡淡地说道:“我能解决这个问题。”他随后回到俄罗斯生活,在斯捷克洛夫研究所工作。在这里他可以全身心地放飞自我,沉浸在自己的数学世界里。


偶尔也上街放飞自我


“庞加莱猜想”在当时已经相当有名。1904年的时候,法国数学家庞加莱提出了这样一个猜想——


“任一单连通的、封闭的三维流形与三维球面同胚。”


这个猜想属于数学中的拓扑学,是几何学的一个分支。拓扑学之难,可以用一个经典的笑话感受:拓扑学家眼中,咖啡杯和甜甜圈是一样的。


庞加莱猜想是难题中的难题。用一个常见的比喻来说:伸缩围绕一个橙子表面的橡皮筋,我们可以既不扯断它,也不让它离开表面,使它慢慢移动收缩为一个点。如果,我们用同样的要求,在一个甜甜圈表面上收缩橡皮筋,那么肯定没办法让它收缩成一个点。


如果是一个橙子,就可以收缩成点

假设这个“甜甜圈”上的两根线就是橡皮筋


而数学家要做的,就是证明这个符合直觉的观点是对的。也许你觉得这个证明没有实际价值,但在数学的一个理论运用到现实,本就不像其他学科那么直观。例如我们常说的CT成像技术,它的数学基础是几何研究中的Radon变换。


CT扫描脑部


庞加莱猜想可以说是“追寻宇宙形状”的数学。它也许能提供我们探寻宇宙大小的一个思路,乃至一个方法,甚至带来科学的进步。当然了,这是我们想展望的未来,而对于数学家来说,“有用”不是唯一的动力,真理才是。



佩雷尔曼对解决庞加莱猜想的初衷,也确实只有真理,眼里只有数学。整整七年,他就像从这个世界消失一般。除了超市店的售货员,几乎再没有人见过他。他每次去超市购物,买的永远都是黑面包、通心粉和酸奶。靠着留美期间积攒的几万美元,他和母亲就这么生活着。



2002年11月12日,十多位数学家收到了一封信:


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!



佩雷尔曼的第一个论文预印本


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。接下来两年,他又继续在arXiv上传了第二、三篇论文。这一系列论文仍然引起了巨大的轰动。


于2003年上传的第二篇文章


大量同行涌入这个网站一睹这三篇论文。在一份同行评议的期刊上发表证明,是拿下“千禧年大难题”奖金的条件之一。不过佩雷尔曼完全没有发表一下的意思,按理是不能拿奖。但因为在arXiv上看他论文的同行实在太多了,克雷数学研究所都表示愿意修改一下获奖条件。这件事也改变了预印本网站的地位,成了与传统出版物相当的渠道。


拒领菲尔兹奖

整整两年时间,没有同行能够推翻佩雷尔曼的论文。这意味着庞加莱猜想被解决了,他果然完成了当年的“淡淡一说”。2003年4月,他被邀请去美国麻省理工学院讲解证明过程。满堂数学家听他一个人讲了90分钟,眼中只有崇拜和尊重。



麻省理工学院也乘机热情地伸出终身教授的橄榄枝。但佩雷尔曼没有接受,他只是接受了数学的挑战,以此得到终身教授与他初衷不符。这是他向来贯彻的原则:维护自己心中的秩序,维护数学世界的秩序。


媒体对“庞加莱猜想”被解决这件事,也是热切异常。《纽约时报》发文称:证明“庞加莱猜想”的佩雷尔曼即将获得克雷数学研究所提供的100万美金。佩雷尔曼对此没做任何表态,但接下来事情却一下子达到了高潮。


由于佩雷尔曼的巨大贡献,他成了2006年第25届菲尔兹奖获奖者之一。但佩雷尔曼没有出席,也没有接受大奖。他自然也不知道,无人出席的大会现场,他依然赢得了满堂掌声。



菲尔兹奖,数学家心中的圣地,就这样毫不留情地被拒绝了。在名利面前,纯粹如佩雷尔曼,实在罕见。这件事自然是当时的大新闻,媒体、吃瓜群众一片疯狂。徒留克雷数学研究所忧心仲仲,经历着文首那一幕。


佩雷尔曼万万没有想到,一次普通地解题给他带来多少烦心事。著名学府的邀请函如雪片般飞来。纽约州立大学石溪分校甚至明言,随便什么薪水,一年能出现30天就行。佩雷尔曼也只得委婉地拒绝:谢谢,您给的条件真的不错,但我现在不想讨论这件事。我得回圣彼得堡教高中生


最终佩雷尔曼不得不选择换一种生活方式。2005年,他留下了一封辞职信,信中并未说明离职的缘由。但这份辞职信确实不必多说什么理由,再清楚不过了。现今他在瑞典一家科技公司上班,年近6旬的他没有结婚陪着他的母亲,以一种自由的姿态在生活。



对于佩雷尔曼的惊世之举,我们只能用不入世俗来形容他。他出生在苏联,作为一个犹太人活在一个厌恶犹太人的环境下。但他的母亲给了他童年的快乐,给了他选择数学的机会。


年轻时的佩雷尔曼


他没有在苏联的高压下,成为意识形态的斗争者。母亲的坚定影响着他,也给了他”遗世独立“的选择。他从小就善长数学,16岁在国际奥林匹克数学竞赛夺得满分金牌,26岁解决了困扰数学界20年的难题。这期间国籍从苏联变为俄罗斯,社会巨大的变化,他也坚持热爱着数学。


如果说生活不去苛待他是不可能的,但他依然坚持研究数学到老。现在他离开了数学界,但未必离开了数学的世界。


如果真有一方天地叫做数学,在那里的某座高塔上,一定能见到他在思考着数学的真理。


*参考文献

春日真人. 《庞加莱猜想:追寻宇宙的形状》.

田刚. 未来论坛“理解未来”讲座北大专场:庞加莱猜想与几何.

张肇炽.关于世纪难题“庞加莱猜想”被破解[J].高等数学研究,2006(04):127-129.

Russian maths genius Perelman urged to take $1m prize. BBC news.

Brett Forrest. Searching for Grigori Perelman, Russia’s reclusive maths genius. The Telegraph.

Grigory Perelman Biography. Notablebiographies.


本文转载自公众号“SME科技故事”

(ID: SMELab)



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