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数学家田野

发布时间: 2025-03-11 02:24:22

① 你认为数学的未来,还有发展空间吗

在所有的学科中,数学或许具有最悠远而连绵的历史,只有天文学能与其相媲美。这两门学科都可以追溯到古巴比伦时代(Ancient Babylon),那时的发现在今天依然是重要的。

未来,数学也将发生革命。有的已经在发生了:计算机科技的日新月异,大数据与人工智能不断增大的影响,生命科学和金融行业提出的新的挑战。当然还会出现别的,许多事情都是难以预言的。

某些情况下数学证明取代了其他科学中的观察和实验的地位——就是说,数学通过证明来避免被个人的聪明引向歧路,避免因为喜欢而相信并不真实的东西。显微镜的发明不能取代生物学实验,计算机也代替不了数学证明。我们在学科的类比中看到,计算机强化了证明的技术手段,但是没有改变逻辑的一贯性,从已知的定理导出新的定理,而推导的路线应该经得起专家严格的审查。证明的概念将作为数学最基本的东西保留,正如陈景润证明哥德巴赫猜想(Goldbach conjecture)一样。

数学的力量来自两个源泉的汇流。

第一个是“真实的世界”。开普勒(Johannes Kepler)、伽利略(Galileo Galilei)、牛顿(Isaac Newton)告诉我们,外在世界的诸多方面可以通过微妙的数学法则(自然定律)来认识。有时物理学家会修正这些定律的形式。牛顿力学让位给量子力学和广义相对论,量子力学让位给量子场论,量子引力或超弦引领着未来的理论修正的方向。现实世界的问题激发新数学的产生,即使产生它的理论改变了,但数学还在,而且依然重要。

证明黎曼猜想究竟有多重要呢?

可以这么说,作为当今数学界最值得期待解决的数学难题,黎曼猜想的对或错,直接影响整个以黎曼猜想作为前提的数学体系。毕竟,我们现有1000条以上的数学命题,都是以黎曼猜想及推广形式的成立作为前提的。一旦黎曼猜想被证实,它们就会成为坚不可摧的数学定理。反之,如果被证伪,那么这些数学命题中的很大一部分将不可避免地成为黎曼猜想的“陪葬品”。

再者,黎曼猜想研究的就是数学中的素数分布。它从提出到现在已有160多年,它的藤蔓早已从数学界跨越到了物理界。

例如,广义相对论最初源于爱因斯坦意识到引力并不是一种力,而是质量导致时空几何弯曲的体现。然而,当时并没有数学理论来支撑爱因斯坦的想法,直到爱因斯坦了解到黎曼猜想“非欧几何”,才让广义相对论问世。

2018年,英国数学家阿蒂亚(Michael Atiyah)声称证明了黎曼猜想,但遭到了一些学者的强力质疑,这一证明并不成立。尽管如此,他的思路或许可为后续的证明提供帮助。

上面所提到的21世纪七大数学难题,将助力数学家对于未来纯数学的研究和发展起到推动作用。

英国皇家学会数学教授斯图尔特(Ian Stewart)认为,在牛顿时代,数学问题的主要来源是天文学和力学,也就是自然科学。在未来,更奇异的学科还会涌进数学。其中之一就是已经高度数学化了的量子物理学。今天,量子场论、几何学、拓扑学和代数之间开始出现新的联系。未来的量子场、超弦以及它们之外的各色理论所激发的新结构,将开拓全新的代数和拓扑的天地。

19世纪的数学家把传统的“实”数扩大到“复”数,让“-1”有了平方根,给数学带来了无限生机。很快,数学的每一个领域都“复化”了:产生了与旧的实数一样硕果累累的复数的数学。“量子化”是21世纪的“复化”,我们将走进量子代数、量子拓扑、量子数论的世界。

未来生命科学会激发出一门新的数学:生物数学。科学家曾经相信人类基因组有10万个基因,结果错了,只有34000个。从基因走向蛋白质,那路线图比我们想象的复杂得多;实际上也许根本没有那样的地图。基因是一个动态控制过程的一部分,过程中不仅制造蛋白质,还不断修正它们,使它们在进化的生命里,在生命历程的恰当时刻,找到自己恰当的位置。认识这个过程所需要的远不只是一列DNA密码,而是我们缺少的多数东西就是数学。

生物数学是把生命生长动力学与DNA的基因信息过程融合起来的新数学。DNA密码依然重要,但不是全部。新的生物数学可能是组合生物学、数学、分析学、几何学和信息学的奇异混合。

与物理学中数学用来表达定量的定律不同,对现实世界的预测通常是大数据加上人工智能分析的结果。例如,为了模拟台风的巨大漩涡,工程师们需要列出千万个小区域暖湿气体的运动方程,然后通过大量计算来解决这些方程。现在,借助于计算机和大数据分析的“漩涡的微积分”有可能把人们从无穷的数字纠缠中解放出来。这是一个动力学模型形成的定性的、上下关联的数学理论。

再如,期货和股票市场,许多中介通过买卖期货和股票来相互影响。金融业就是这样从相互影响中凸显出来的。未来,金融和商务的数学也将在革命中产生,抛弃现在流行的“线性”模型,带来数学结构更准确反映市场变化的数学模型。

未来,数学发展的空间仍然足够大,它是帮助我们重新认识世界的工具——通过新的模式,而不是几十亿个魔幻般跳动的数字。

② 中国的数学家有哪些,他们是什么来历

丘成桐:在国内全职的数学家中,复旦大学的李骏远胜于我听说过的在生的中国数学家。

世界华人数学家大会(ICCM)颁发的被称为华裔 Fields 奖,评委都是当代世界一流数学家,二十多年来评估的结果都被公认为公正而有意义的:(这里只提供在中国的数学家。)

金奖得主复旦大学的李骏 台湾大学的林长寿,清华大学的李思,科学院的田野,香港中文大学的辛周平和何旭华。

银奖有清华大学的单芃,刘正伟;科学院的席南华,付保华,南京大学的程崇庆;中山大学的朱熹平;复旦大学的傅吉祥,陈猛;浙江大学的徐浩;上海交通大学的金石;台湾大学的王金龙,陈俊全,陈荣凯,余正道;台湾清华大学的张介玉;上海财经大学的陆品燕;香港中文大学的陈汉夫,雷乐铭;香港城市大学的杨彤。

陈省身奖得主有:科学院的杨乐;中山大学的朱熹平;复旦大学的洪家兴;香港中文大学的梁乃聪和于如冈;清华大学的郑绍远,丘成栋;台湾交通大学的林文伟。

此外如清华大学的于品,邱宇,杨暁奎,吴昊,史作强,薛金鑫;科学院的周向宇,张平,万昕,胡永泉,申旭;中山大学的陈兵龙;首师大的方复全;山东大学的刘建亚;复旦大学的沈维孝;北京大学的史宇光,郭帅,范辉军;南开大学的张伟平;武汉大学缪爽;台湾大学李莹英;香港大学莫毅明;香港中文大学邹军都是有深度的学者。

③ 中国当代数学家谁最有名

李骏(复旦大学)、李思(清华大学)、田野(科学院)

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