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如果有來生,我還要做數學家

2013-04-29 00:44:03易蓉蓉王丹紅
求知導刊 2013年9期
關鍵詞:數學

易蓉蓉 王丹紅

橫跨太平洋兩岸,駕馭數學和乒乓球,引領一群年輕學子,擁有漂亮的女兒和一對雙胞胎兒子,高大的個子,笑起來兩個酒窩,神態自信而從容,劉克峰活得滋潤而自在。

劉克峰,浙江大學數學中心執行主任兼數學系主任、光彪講座教授,在微分幾何、拓撲、數學物理等研究方向取得了大量國際一流的原始創新成就。

愛情之箭雙雕

1965年,劉克峰出生于河南開封。在天津讀書長大。少年劉克峰性格倔強、調皮,上房爬樹乃家常便飯,是出名的孩子王和搗蛋鬼。

劉克峰初二時,大哥為了高考,用工資買了很多書,家里于是有了一些中專和大學教材。大哥沒有用上的這些教材,劉克峰都用上了。初三的時候,他就看完了大學的《解析幾何》、《微積分》。

剛上中學時,劉克峰成績平平。初三情況陡變,班里來了一位漂亮女生,讓他感到了內心的震撼。這位女生成績優異,第一次考試就全班第一。劉克峰對這位女孩一見鐘情,愛慕日深,開始暗暗思考如何才能贏得她的芳心。他發現,女孩喜歡與勤奮好學的同學交往。有門!從此他一改往日的散漫,發奮苦讀,各科成績直線上升,數學尤甚,在各種競賽中頻頻得獎。他的出色表現終于沒有白費,最終,他贏得了女孩的芳心。

愛情攻略竟一箭雙雕。劉克峰意外發現,他又愛上了一位“情人”,且與之不離不棄,經常半夜心血來潮,爬起來細細品味。這位“情人”便是數學。

1981年劉克峰如愿考入北大數學系。1985年,劉克峰考上了中科院數學所碩士生。那一年陳省身先生在南開大學數學所舉辦的暑期學校為他打開了一個充滿挑戰的全新的數學世界。

培養對數學的鑒賞力

第一次聽陳省身的學術講座,大師充滿魅力的微笑磁石一樣吸引著劉克峰。

陳省身為暑期班親自指定教材——美國數學大師鮑特的《代數拓撲中的微分形式》。此書對劉克峰來說艱深難懂,猶如天書。好在他有毅力,有韌性,反復地思考閱讀。漸漸地,劉克峰喜歡上了這本教材。這樣的經歷讓劉克峰懂得,要成為一個好的數學家,最需要培養的是對數學的鑒賞力,知道什么是好的,有用的數學才是最重要的訓練。

1986年7月一個炎熱的夏日,劉克峰迷迷糊糊躺在家里的涼席上,腦子里卻全是如何局部化的念頭,這是一個困擾了他幾個月、百思不得其解的問題。突然,迷糊的腦子里天目洞開,如蒙神示,他一個鯉魚打挺坐了起來,腦子里興奮地閃亮著那關鍵的一步——鮑特留數公式,就是問題的答案!那一剎那可以說是他研究生涯中最興奮的一刻。那一剎那間的想法讓他寫出平生的第一篇論文。

1987年12月一個寒冷的早晨,正蜷于被窩的劉克峰被一陣急促的敲門聲驚醒,來人是中科院數學所分管研究生的副所長王啟明。原來王啟明一看到他的論文,就發現其新穎精妙之處,找上門來,對他說:“你的基礎很好,應出國深造?!?/p>

1988年初,沉浸在新婚燕爾幸福中的劉克峰忽然接到快件寄來的哈佛大學數學系博士生申請表格,發信人竟是數學大師丘成桐!

王啟明把劉克峰的論文寄給丘成桐。丘成桐一眼看中劉克峰是個可造之才,愛才之意頓生,遂將他收歸門下。

他欣喜莫名,懷疑身在夢中。

簡潔漂亮的證明

1988年9月,劉克峰來到了哈佛,成為丘成桐的學生。

在哈佛,劉克峰見到了鮑特。當鮑特留數定理與哈佛校園里這個個子高高、腰板筆挺、走路說話不急不緩的鮑特合二為一時,劉克峰的激動可想而知。

鮑特一開始便喜歡上這個英俊聰慧又極富數學才華的中國小伙子。

物理與數學界的傳奇人物威騰在上世紀80年代提出一個著名的猜想——威騰剛性定理。鮑特和另一位數學家陶布什給出了一個證明,但這個證明非常煩瑣,幾乎沒有數學家能看懂他們的證明。

年輕無畏的劉克峰想找一個新的方法精簡鮑特的證明。幾個月后,他給出了一個極其精妙的證明,完全理清了這個領域中的難點。但當時沒人相信劉克峰的證明是對的。劉克峰每周與鮑特談一次,來解釋他的證明。終于,鮑特邀請劉克峰在研討班上講他的研究成果。

劉克峰成功了。他不但在對鮑特與陶布什剛剛證明的威騰剛性定理的理解上取得重大突破,給出了極其簡潔的證明,還推導出幾個全新的剛性與消滅定理,并發現了與其他數學分支意想不到的深刻聯系。鮑特比他還興奮,立刻飛到巴黎,在法國科學院演講這個最新成果。

1993年,劉克峰博士畢業。此時,他在美國數學界已得到廣泛認可,各大學紛紛邀請他去工作。他先后在麻省理工學院、斯坦福、加州大學洛杉磯分校任教。

1996年,在劉克峰即將驅車離開波士頓前往斯坦福大學任教時,導師丘成桐把劉克峰的興趣吸引到另一個世界著名難題:鏡猜想。

超弦理論是物理學家們為了完成愛因斯坦的夢想——大統一理論而提出的一套宏大的物理理論。1990年,英國物理學家Candelas等人在鏡對稱的物理理論基礎上,提出了五次Calabi-丘空間上有理曲線計數公式的猜測,被稱為鏡猜想。這個猜想在整個數學與物理學界引起很大的轟動,被認為是數學物理相結合的完美結晶。

許多數學家都嘗試過證明這個公式。這里最需要的數學工具恰好是劉克峰最熟悉的局部化技巧。

到斯坦福后,劉克峰開始加倍努力閱讀文獻。一年后的一天,當他注意到穩定映射模空間上的遞歸結構與局部化的密切聯系時,一下子豁然開朗。在此基礎上,劉克峰與丘成桐、連文豪一起發展了鏡原理的數學理論,并作為這套強有力的理論的一個推論,給出了鏡猜想的第一個清晰而完整的證明。他們的論文一經發布,就迅速得到了國際數學界的承認與熱烈反響。

威騰猜想與鏡猜想的攻克使劉克峰贏得了谷庚海默獎,該獎是頒發給取得重大成就的美國科學家、藝術家、作家的最高獎項之一。

1994年起,劉克峰主持承擔美國國家科學基金項目等重要科研課題,獲得了斯隆獎、特曼獎等。此時的他已躋身世界一流數學家行列。

2000年,劉克峰來到加州大學洛杉磯分校。這里是導師丘成桐證明卡拉比猜想的地方。一到這里,一個更驚人的世界難題馬上進入了他的視野——馬里諾-瓦發猜想。2003年,他與劉秋菊、周堅合作證明了這個超弦理論中提出的著名難題。這期間,他還與合作者一起作出了另外一些重要的研究成果,包括用熱核方法證明的威騰模空間體積猜想,與孫曉峰、丘成桐聯手證明的丘成桐20多年前提出的關于幾何度量等價的世界著名猜想等等。國際上用他們三人的名字來命名他們在證明中所引入的新度量:劉—孫—丘度量。

伯樂相中千里馬

2008年,著名數學難題“法伯相交數猜想”被劉克峰及其博士生徐浩成功證明,這得到全球數學界的關注和好評。這道難題已讓不少同行苦思冥想了16年。

兩天后,美國著名的克雷數學研究所與加拿大班福數學研究所曾經專門為此猜想舉辦了一周的研討班,全世界40余名著名專家到會。

1992年,瑞典數學家法伯提出了關于曲線??臻g萬有環結構的系列猜想,過去十幾年里,法伯猜想是曲線??臻g領域的核心問題之一,出現在許多重要著作和文獻中,斯坦福、普林斯頓等學校的不少著名數學家都研究過這個問題。

而劉克峰和徐浩則用了完全不同的方法,借助計算機,推導出相交數的新遞歸關系,并由此給出了法伯相交數猜想最為直接和簡潔的完整證明。

有意思的是,在我國目前的應試教育體制下,徐浩曾幾度考博落榜。劉克峰讓他在浙江大學數學中心半工半讀,并安排他住在數學中心的訪問學者公寓。第三次考博,徐浩一門專業課沒有上線,劉克峰力排眾議,破格錄取了他。

事實證明,伯樂相對了這匹千里馬:一年中,徐浩在劉克峰指導下完成了5篇高水平的論文。哈佛大學數學系用最好的待遇聘用了徐浩。

劉克峰的另兩位弟子有著與徐浩類似的境況。碩士生李逸考劉克峰博士生時有兩門不及格。劉克峰認為他是可造之才,把他留在身邊當秘書。此后,李逸的兩篇論文經劉克峰推薦發表。但李逸再次考博依然落榜,哈佛大學就憑著劉克峰的推薦信和李逸的兩篇論文將他錄取。同樣是劉克峰博士生的王捷癡迷數學,常常為解數學難題閉門數日,但考研時因兩門不及格落榜。劉克峰也是破格將其錄取。

丘成桐與劉克峰都認為,這3位學生都很有數學天分,都可能成為未來的數學大師。吳晗、錢鍾書、蘇步青、臧克家等都有因偏科而考試不合格的經歷,天才科學家霍金和納什的某些缺陷被教育體制所包容,“只有偏執狂才能成為天才”。

實施“教授治系”

2003年到2009年,劉克峰在浙大同時兼任數學中心執行主任和數學系主任二職,雖是第一次“當官”,但他采取“教授治系”的管理辦法,按照國際慣例管理得井井有條。

在行政管理上,劉克峰采取教授治系的方法,成立學術、人才、教學、后勤等委員會,讓身處學術第一線的教授掌握辦學自主權。在辦公制度方面,他提倡將最新學術成果在網上公布,實行網上辦公,教授和學生在網上交流。同時,他還倡議取消碩士生必須發表論文的規定,實行讀書報告制度,以夯實研究生的專業基礎,并消除碩士生為發表論文鉆營造假等現象。

2005年,劉克峰在浙大創建丘成桐數學英才班,攬天下英才以育之,到各中學選拔人才。

劉克峰與許洪偉等同事一起用舉辦國際頂尖學術活動來吸引優秀的學者和學生。幾年來,中心共舉辦了70多個大型學術活動,吸引了大批世界一流的大師來此交流和講學。

功夫不負有心人,僅幾年時間,浙大數學學科扶搖直上,名列全國前茅。浙大數學系的招生排名躍居到全校前兩名,一批研究生成長起來,成為各領域優秀的青年數學家。

丘成桐這樣評價劉克峰的工作:“數學中心能在一年中舉世矚目,劉克峰領導有方,付出了巨大的努力,我們向他致敬。”

數學家是全世界最好的職業

劉克峰說,數學家是全世界最好的職業。數學簡單是因為它對錯分明,沒有近似值。數學就像是不離不棄的老朋友,一個人對數學的熱愛與真誠總會得到回報,那就是美好與永恒的定理,還有穩定而快樂的生活。做數學家是很快樂的,做著自己喜愛的事情而且衣食無憂。數學家對整個社會和人們的日常生活都有很大的貢獻。從計算機、互聯網,到生命科學、金融業,處處可見數學的蹤影。

劉克峰說他想象不出一個更好的職業,能夠像數學這樣可以在任何時候,任何地方與自己的朋友談論。愛因斯坦說,政治是暫時的,公式是永遠的。

劉克峰曾說,上帝應該是個數學家,因為大自然規律的最終和最完美的表達一定是數學方程式。證明一個漂亮的數學定理和公式往往感到非常的愉悅和滿足。

二十幾年來,數學幫助劉克峰實現了所有的夢想,它已成了他生命的一部分。

“如果有來生,我還要做數學家?!眲⒖朔迦缡钦f。

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