美丽的刘嘉忆 刘嘉忆破解“西塔潘猜想”的数学奇才

2011年10月,中国科学院李邦河、丁夏畦、林群三名院士分别向教育部写信:请予破格录取中南大学大四学生刘嘉忆为研究生。这个刘嘉忆究竟有多么“闪光”?居然让三名院士同时看中,受到他们如此青睐。

原来,在数学领域,反推数学中的拉姆齐二染色定理的证明论强度的研究,是英国数理逻辑学家西塔潘于1990年代提出的一个猜想,十多年来,不少著名学者一直致力于解决它,但都没有成功。而今天,年仅22岁的刘嘉忆却“摆”出了答案,彻底破解了“西塔潘猜想”。

一个令人赞叹的、惊奇的成果

“第一次接触到这个世界难题是在什么时候?”“去年8月,我在自学反推数学的时候,通过阅读大量文献,海内外不少学者都在进行反推数学中的拉姆齐二染色定理的证明论强度的研究,也就是‘西塔潘猜想’。我也对此产生了兴趣。”

2010年10月,刘嘉忆突然想到利用之前用到的一个方法稍作修改便可以证明这一结论,兴奋不已的他一夜之间,就将证明写了出来,迫不及待地投给了数理逻辑国际权威杂志《符号逻辑杂志》。很多人可能认为解决国际数学难题需要很长时间,花费大量心血,但是在刘嘉忆这里,却有些例外。

“其实,我在思考这个命题时好像灵光一现,论证倒没有花费太多的时间。”刘嘉忆说,“如果一定要总结点什么,可能与我平时的积累有关吧。”《符号逻辑杂志》一直没有回信,刘嘉忆倒是引起了国内权威人士的注意。

2011年5月,由北京大学、南京大学和浙江师范大学联合举办的逻辑学术会议在浙江师范大学举行,还是大三的刘嘉忆应邀参加了这次会议,并作了一个学术报告,在报告中,刘嘉忆阐述了他对目前反推数学中的拉姆齐(Ramsly)二染色定理的证明论强度的研究。这个报告给这个十多年来都没有解决的国际难题一个响亮的回答,彻底解决了西塔潘的猜想。

刘嘉忆语惊四座,由于交流时间紧,新加坡国立大学的两位教授还来不及完全相信其证明的正确性,只能鼓励他继续研究,当然,在这场学术会议上,这个只有22岁的大学生获得了最热烈的掌声,大家都明白,这个小伙子的将来很光明。

刘嘉忆没有等太久,仅仅过了一个月,《符号逻辑杂志》的主编、逻辑学专家、芝加哥大学数学系邓尼斯·汉斯杰弗德教授发来了论文评审意见,信中说,“我是过去众多研究该问题而无果者之一,看到这一问题的最终解决感到非常高兴,特别是你给出的如此漂亮的证明,请接受我对你的令人赞叹的惊奇的成果的祝贺!”

同时,邓尼斯·汉斯杰弗德教授高兴地将刘嘉忆的研究介绍给了其他几位同仁和专家,他们一起审读,反复商讨,如同发现了新大陆。邓尼斯·汉斯杰弗德教授对文章中几处小细节进行了简化,附上他修改后的版本,告知刘嘉忆可以任意使用。

论文审稿人、芝加哥大学博士达米尔·扎法洛夫也认为:“这是一个重要的结果,过去20多年许多著名科研工作者在这方面进行努力。该问题的研究促进了反推数学和计算性理论方面的研究。”

9月16日,美国芝加哥大学数理逻辑学术会议上,云集了来自欧美的许多数理逻辑专家、学者,大会邀请了十二位专家、学者做学术报告,刘嘉忆作为亚洲高校唯一一位代表在会上做了40分钟报告,他在数理逻辑方面的研究成果,让与会专家、学者对这位来自中国的“80后”投上赞许的目光,他为中国赢得了骄傲。

一时间,刘嘉忆备受瞩目,这反而让他颇为害羞。“我证明的命题只是在数理逻辑中较有影响而已,没有那么夸张。”

众人眼中的刘嘉忆

看过刘嘉忆论文的院士们表示,尽管与著名的“哥德巴赫猜想”相比,“西塔潘猜想”的分量并不突出,但一名大学生能够破解国际数学猜想,已是一件很了不起的事情。

“从事教育事业这么多年,一个大三的学生能独立发现问题,做出这个达到博士水平的论文,可以用百万分之一来形容,是‘罕见的惊喜’。”著名数学家、中南大学博导侯振挺教授说,“虽然目前高考还是相对公平的选拔制度,但是很多高天分学子大量时间没花在点子上,很多学生学习是为了考名校,不是为了当科学家。”

刘嘉忆却不相同,他学习只有一个原因,就是兴趣。“如果要说我与同龄人有什么不同之处的话,那就是我对数学的特别关注。”刘嘉忆说,“上初中时,一些同学还在为数学教科书上的习题抓耳挠腮时,我就开始自学数论了。”

“高挑的个子,一副眼镜,一顶棒球帽,背个双肩包,每天像上班一样,一早就去图书馆,有时可能要到下午才能见到人;背回来一大堆英文书籍,翻开一本,满是英文和符号,简直就是天书。”这是同学眼中的刘嘉忆,