安德鲁怀尔斯 数学家安德鲁·怀尔斯获阿贝尔奖 曾证明“费马大定理” 也被写进犯罪小说

3月15日,挪威科学与文学院宣布将2016年度阿贝尔奖授予英国数学家安德鲁·怀尔斯爵士,以表彰他在证明费马大定理方面所作出的卓越贡献,奖金为600万挪威克朗(约合450万人民币)。此前,怀尔斯已因证明费马大定理这一贡献获得过肖克奖、皇家奖章、沃尔夫奖、柯尔奖、邵逸夫奖等数十座奖项。

阿贝尔奖是挪威设立的数学界大奖。2001年,为纪念挪威著名数学家尼尔斯·亨利克·阿贝尔(N.H.Abel,1802-1829)即将到来的200周年诞辰,挪威政府宣布将开始颁发此奖,意在弥补诺贝尔科学奖项中没有数学奖的遗憾。阿贝尔奖2015年的得主是著名数学家约翰·纳什,而他也正是从挪威领完奖后回国、下了飞机坐出租车返家的路上因车祸去世的。

1993年,安德鲁·怀尔斯(Andrew John Wiles)在独自工作7年后在牛顿研究所的一场学术演讲中突然宣布自己完成了费马猜想的证明,轰动国际数学界。然而在论文的评审过程中,专家们发现其中的一项创造"欧拉系统"存在严重缺陷。

怀尔斯不得不在自己学生理查·泰勒(Richard Taylor)的帮助下,花了一年多的时间变更思路,重新在两份新论文中发表。随后,这一证明得到数学界承认,费马猜想也自此更名为费马大定理。

怀尔斯的父亲是一位对于宗教有深厚学养的牧师。怀尔斯从小对于数学——尤其是数论——感到迷恋,1979年他从剑桥大学获得博士学位。6年后,他受到数学家肯·里贝(Ken Ribet)提出的"谷山─志村─韦伊猜想有可能推导出费马大定理"启发,开始了秘密而漫长的解题之旅。在很长一段时间里,他只与普林斯顿大学另一位数学家卡茨进行这一命题交流。

当1994年,费马大定理被彻底解决时,怀尔斯如此描述当时的感受:"很突然地,完全没料到我会得到这般难以置信的启示。这是我工作生涯最重要一刻。将来的工作我也不再如此看重……这是难以言喻的美丽,这样的简洁优美,我呆呆看着它有二十分钟,然后一整天在系里踱步,时常回到我的台子要看它还在──它还在。"

费马猜想是数论发展中极为迷人的一道证明题。1637年,业余钻研数学的法国律师费马(Pierre de Fermat)在古希腊数学家丢番图的书籍空白处写下笔记:"将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。关于此,我确信已发现了一种美妙的证法,可惜这里空白的地方太小,写不下"。

这就是费马猜想的由来,内容可表达为:当正整数n>2时,关于x, y, z的不定方程x^n y^n =z^n.没有正整数解。为还原其证明过程,后代数学爱好者们足足花费了300余年光阴。18世纪的杰出数学家欧拉完成了对于n=3以及n=4时费马猜想成立的论证,女数学家索菲·热尔曼则提出了一种特殊质数p,其特征是2p 1仍为质数,热尔曼证明了费马猜想对这一类质数成立。

但对于一般条件下如何证明费马猜想,数学家们仍旧一筹莫展。

另一些数学家则另辟蹊径,试图寻找反例以使费马猜想不成立,1960年,数学家沃尔提出一个素数猜测:费马猜想对于该素数有一个反例会使得它不成立,随后,中国数学家孙智宏、孙智伟兄弟在1992年证明了它。这一想象中的素数被命名为"沃尔-孙-孙素数(Wall-Sun-Sun prime)"。但可惜费马大定理在两年后即被证明。

2011年,怀尔斯离开普林斯顿大学,前往牛津大学任教。由于年龄超过了四十岁,怀尔斯始终未获得被数学界视为最高荣誉的菲尔兹奖,但安德鲁·怀尔斯与费马大定理的故事注定会和费马猜想被提出的经历一样,被写进关于数学这门美妙学科的历史中,成为众多传奇的一部分。

事实上,他已经成为当下流行文化的一部分了,不止一个摇滚乐队将他解决费马猜想的故事写进歌曲,同时导演们也不厌其烦在作品中加入以怀尔斯为原型的人物。

另一个意外是,怀尔斯成为犯罪小说作家喜爱的当代元素之一。瑞典作家史迪格·拉森在死后出版的"千禧年三部曲"第二部《玩火的女孩》中,我们就能看到怀尔斯本人的影子,这部小说2006年获得最佳瑞典犯罪小说奖。而2003年出版的英国小说《牛津谋杀案(The Oxford Murders)》中,其中重要的数学家角色同样以怀尔斯为原型。