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數學家田野

發布時間: 2025-03-11 02:24:22

① 你認為數學的未來,還有發展空間嗎

在所有的學科中,數學或許具有最悠遠而連綿的歷史,只有天文學能與其相媲美。這兩門學科都可以追溯到古巴比倫時代(Ancient Babylon),那時的發現在今天依然是重要的。

未來,數學也將發生革命。有的已經在發生了:計算機科技的日新月異,大數據與人工智慧不斷增大的影響,生命科學和金融行業提出的新的挑戰。當然還會出現別的,許多事情都是難以預言的。

某些情況下數學證明取代了其他科學中的觀察和實驗的地位——就是說,數學通過證明來避免被個人的聰明引向歧路,避免因為喜歡而相信並不真實的東西。顯微鏡的發明不能取代生物學實驗,計算機也代替不了數學證明。我們在學科的類比中看到,計算機強化了證明的技術手段,但是沒有改變邏輯的一貫性,從已知的定理導出新的定理,而推導的路線應該經得起專家嚴格的審查。證明的概念將作為數學最基本的東西保留,正如陳景潤證明哥德巴赫猜想(Goldbach conjecture)一樣。

數學的力量來自兩個源泉的匯流。

第一個是“真實的世界”。開普勒(Johannes Kepler)、伽利略(Galileo Galilei)、牛頓(Isaac Newton)告訴我們,外在世界的諸多方面可以通過微妙的數學法則(自然定律)來認識。有時物理學家會修正這些定律的形式。牛頓力學讓位給量子力學和廣義相對論,量子力學讓位給量子場論,量子引力或超弦引領著未來的理論修正的方向。現實世界的問題激發新數學的產生,即使產生它的理論改變了,但數學還在,而且依然重要。

證明黎曼猜想究竟有多重要呢?

可以這么說,作為當今數學界最值得期待解決的數學難題,黎曼猜想的對或錯,直接影響整個以黎曼猜想作為前提的數學體系。畢竟,我們現有1000條以上的數學命題,都是以黎曼猜想及推廣形式的成立作為前提的。一旦黎曼猜想被證實,它們就會成為堅不可摧的數學定理。反之,如果被證偽,那麼這些數學命題中的很大一部分將不可避免地成為黎曼猜想的“陪葬品”。

再者,黎曼猜想研究的就是數學中的素數分布。它從提出到現在已有160多年,它的藤蔓早已從數學界跨越到了物理界。

例如,廣義相對論最初源於愛因斯坦意識到引力並不是一種力,而是質量導致時空幾何彎曲的體現。然而,當時並沒有數學理論來支撐愛因斯坦的想法,直到愛因斯坦了解到黎曼猜想“非歐幾何”,才讓廣義相對論問世。

2018年,英國數學家阿蒂亞(Michael Atiyah)聲稱證明了黎曼猜想,但遭到了一些學者的強力質疑,這一證明並不成立。盡管如此,他的思路或許可為後續的證明提供幫助。

上面所提到的21世紀七大數學難題,將助力數學家對於未來純數學的研究和發展起到推動作用。

英國皇家學會數學教授斯圖爾特(Ian Stewart)認為,在牛頓時代,數學問題的主要來源是天文學和力學,也就是自然科學。在未來,更奇異的學科還會涌進數學。其中之一就是已經高度數學化了的量子物理學。今天,量子場論、幾何學、拓撲學和代數之間開始出現新的聯系。未來的量子場、超弦以及它們之外的各色理論所激發的新結構,將開拓全新的代數和拓撲的天地。

19世紀的數學家把傳統的“實”數擴大到“復”數,讓“-1”有了平方根,給數學帶來了無限生機。很快,數學的每一個領域都“復化”了:產生了與舊的實數一樣碩果累累的復數的數學。“量子化”是21世紀的“復化”,我們將走進量子代數、量子拓撲、量子數論的世界。

未來生命科學會激發出一門新的數學:生物數學。科學家曾經相信人類基因組有10萬個基因,結果錯了,只有34000個。從基因走向蛋白質,那路線圖比我們想像的復雜得多;實際上也許根本沒有那樣的地圖。基因是一個動態控制過程的一部分,過程中不僅製造蛋白質,還不斷修正它們,使它們在進化的生命里,在生命歷程的恰當時刻,找到自己恰當的位置。認識這個過程所需要的遠不只是一列DNA密碼,而是我們缺少的多數東西就是數學。

生物數學是把生命生長動力學與DNA的基因信息過程融合起來的新數學。DNA密碼依然重要,但不是全部。新的生物數學可能是組合生物學、數學、分析學、幾何學和信息學的奇異混合。

與物理學中數學用來表達定量的定律不同,對現實世界的預測通常是大數據加上人工智慧分析的結果。例如,為了模擬台風的巨大漩渦,工程師們需要列出千萬個小區域暖濕氣體的運動方程,然後通過大量計算來解決這些方程。現在,藉助於計算機和大數據分析的“漩渦的微積分”有可能把人們從無窮的數字糾纏中解放出來。這是一個動力學模型形成的定性的、上下關聯的數學理論。

再如,期貨和股票市場,許多中介通過買賣期貨和股票來相互影響。金融業就是這樣從相互影響中凸顯出來的。未來,金融和商務的數學也將在革命中產生,拋棄現在流行的“線性”模型,帶來數學結構更准確反映市場變化的數學模型。

未來,數學發展的空間仍然足夠大,它是幫助我們重新認識世界的工具——通過新的模式,而不是幾十億個魔幻般跳動的數字。

② 中國的數學家有哪些,他們是什麼來歷

丘成桐:在國內全職的數學家中,復旦大學的李駿遠勝於我聽說過的在生的中國數學家。

世界華人數學家大會(ICCM)頒發的被稱為華裔 Fields 獎,評委都是當代世界一流數學家,二十多年來評估的結果都被公認為公正而有意義的:(這里只提供在中國的數學家。)

金獎得主復旦大學的李駿 台灣大學的林長壽,清華大學的李思,科學院的田野,香港中文大學的辛周平和何旭華。

銀獎有清華大學的單芃,劉正偉;科學院的席南華,付保華,南京大學的程崇慶;中山大學的朱熹平;復旦大學的傅吉祥,陳猛;浙江大學的徐浩;上海交通大學的金石;台灣大學的王金龍,陳俊全,陳榮凱,余正道;台灣清華大學的張介玉;上海財經大學的陸品燕;香港中文大學的陳漢夫,雷樂銘;香港城市大學的楊彤。

陳省身獎得主有:科學院的楊樂;中山大學的朱熹平;復旦大學的洪家興;香港中文大學的梁乃聰和於如岡;清華大學的鄭紹遠,丘成棟;台灣交通大學的林文偉。

此外如清華大學的於品,邱宇,楊暁奎,吳昊,史作強,薛金鑫;科學院的周向宇,張平,萬昕,胡永泉,申旭;中山大學的陳兵龍;首師大的方復全;山東大學的劉建亞;復旦大學的沈維孝;北京大學的史宇光,郭帥,范輝軍;南開大學的張偉平;武漢大學繆爽;台灣大學李瑩英;香港大學莫毅明;香港中文大學鄒軍都是有深度的學者。

③ 中國當代數學家誰最有名

李駿(復旦大學)、李思(清華大學)、田野(科學院)

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