朱熹平教授 专访庞加莱猜想破解者朱熹平和曹怀东教授
“七大世纪数学难题”之一的庞加莱猜想,近日被科学家完全破解,中国科学家完成了其“最后封顶”工作——中山大学朱熹平教授和旅美数学家、清华大学讲席教授曹怀东以一篇长达300多页的论文,给出了庞加莱猜想的完全证明。
为什么说这项工作“比哥德巴赫猜想重要得多”?中国科学家究竟做出了多大贡献?记者就此专访了朱熹平教授和曹怀东教授,并请哈佛大学教授、著名数学家、菲尔兹奖得主丘成桐对此成就作出评价。
-链接·庞加莱猜想
任何一个封闭的三维空间,只要它里面所有封闭曲线都可以收缩成一点,这个空间就一定是一个三维圆球——这就是法国数学家庞加莱于1904年提出的猜想。庞加莱猜想和黎曼假设、霍奇猜想、杨-米尔理论等一样,被并列为七大数学世纪难题之一。2000年5月,美国的克莱数学研究所为每道题悬赏百万美元求解。
坚持到最后的人能够做到最好
-朱熹平
男,1982年本科毕业于中山大学数学系,1984年在中山大学数学系取得硕士学位,1989年在中国科学院武汉数学物理研究所取得博士学位。现任中山大学数学系教授、博士生导师,数学与计算科学学院院长,兼任广东省数学学会理事长,中国科学院晨兴数学研究中心学术委员会委员,浙江大学数学科学研究中心顾问。
在科学路上捡到一块石头
问:祝贺您和曹怀东教授一起破解了这道数学百年难题。您作为中国科学家,为这道难题作了最后“封顶”,您的感想如何?
答:我认为学问是不分国界的,所有的难题都是经过很多人努力才能破解。每个人都在前面走了一步,而我们也只是走了最后一步。
“庞加莱猜想”有100年历史,数学学科当中的拓扑学本身就是围绕这个问题展开的,能够加入到这个研究领域,学习这些东西,对我来说是种荣幸。其实我们也只是在科学研究的路程中有幸捡到一块石头而已,周围还有很多“高手”,因此我们取得的成果不算什么。
问:研究这样的百年难题本身难度就很大,你们是怎样在众多的研究团队中脱颖而出获得最后成功的?
答:“庞加莱猜想”是当今数学界最热门的问题之一,全世界研究它的人多不胜数。尤其是近两年取得了相当大的突破,刺激了很多人朝着它进行努力。
对我来说,以前觉得这个问题太遥远,近年来觉得越来越接近了。在全世界这么多研究团队中,我们算是比别人先踏出了一步,或者说是在百米冲刺的最后比别人快了1/10秒,仅此而已。这是与整个集体的努力分不开的,尤其是丘成桐先生高瞻远瞩的指导。
做学问最大意义在于过程
问:您和曹怀东教授从去年9月底至今年3月一直在哈佛大学向5位数学家进行讲解,回答了专家们提出的一系列问题,这个过程是怎样的?
答:由于我们事先准备得很好,因此整个过程很成功。事实上,在那期间专家们向我们提出的各种问题对我们来说启发相当大,对我看问题也有很大帮助。
我觉得做学问最重要的是了解问题,且最大的意义并不在于最后的结果,而是在研究中那个理解并追究结论的过程。
问:您认为对一名学者来说,如果要想取得成功,什么是最重要的?
答:首先一定要有兴趣,对科学有新鲜感,这样才有兴趣去研究。另外最重要的是持之以恒。在学术界,并不是最聪明的人能做得最好,往往是走得最久、坚持到最后的人能够做到最好。
科学成果能增加民族自信心
问:作为中山大学的一名教授,您认为这次研究成果能对中大乃至广东科学研究起到什么样的启发作用?
答:学问是不分国界的,但一个民族的科学成果能增加整个民族的自信心,像杨振宁就大大提高了中华民族的信心。
我们的研究也可以证明广州一样可以做很多深入的科学研究,一样能获得好的成果,这也可以提高广州或者广东学者科学研究的信心。
做这件事情使我们收获很大
-曹怀东
46岁,1977年考上清华大学,后出国留学,师从丘成桐。1986年获得美国普林斯顿大学授予的博士学位。现在美国一所大学任教,同时兼任清华大学讲席教授,受到了国家自然科学基金委的资助。
接受记者采访时,曹怀东特别指出,是丘成桐的关注和洞察,使他和其他几位“师兄弟”从20多年前就开始关注庞加莱猜想。
“丘先生30多年前就创立了几何分析学派,美国数学家汉密尔顿后来提出的一个方程就是几何分析中的重要方程。汉密尔顿提出了解决庞加莱猜想的纲领,为破解猜想奠定了基础。”
2002年至2003年,俄罗斯数学家佩雷尔曼证明了猜想中的一些“疑难点”。那以后,庞加莱猜想再一次引起国际学术界的强烈关注。
“在丘先生的指导下,从2003年五六月份起,我和朱熹平开始集中来做这件事情,一起做了两年多,直到2005年的夏天基本上完成,后面有一些小的修改。”曹怀东说,“做这件事情,我们的收获是很大的,对今后的研究也会有用。”
“我1997年开始动员朱熹平做,他一直坚持到现在。”谈到朱熹平,丘成桐认为“他做了很多工作”。“他是一个十分低调的人,现在家里的手机和电话都关掉了。”
谈起合作伙伴,曹怀东说:“朱熹平比我小三四岁,学问、人品都非常优秀,和他一起合作,我十分愉快,也收获良多。”
本版综合新华社、《广州日报》、《信息时报》报道
图片均由《新快报》提供
-评价
比哥德巴赫猜想重要得多
哈佛大学教授、著名数学家、菲尔兹奖得主丘成桐在评价破解庞加莱猜想时说,这项工作比哥德巴赫猜想重要得多。昨天,接受记者采访时,丘成桐重申,这样评价并不过分。
破解意义十分深远
“庞加莱猜想是拓扑和几何的主流,被国际上许多数学家所关注,并致力于研究。破解和‘封顶’的意义是十分深远的。”丘成桐说,哥德巴赫猜想很重要,但是庞加莱猜想更重要。
丘成桐指出,哥德巴赫猜想是数论中的难题,但是并未被列入“七大世纪数学难题”。而在这七大难题之中,数论领域就有两个。“这至少说明,它不是数论领域最重要的难题。”
“分析一个猜想或者难题重不重要,关键要看它的破解会不会带动其他研究的发展。”丘成桐说,哥德巴赫猜想“很漂亮”,却是一个相对孤立的命题,就是破解也不会对其他研究产生太大推动作用。“陈景润的工作很重要,也做到了极致。但和庞加莱猜想比起来要弱一些。”
中国科学家为猜想“封顶”
丘成桐多次用“封顶”一词来形容中国科学家的作用。他反复强调,在这个过程,美国科学家和俄罗斯科学家都做出了重大贡献,尤其是美国数学家汉密尔顿。“他是我的朋友,他的贡献是开创性的。”
记者就此问题请教数学家杨乐。这位数学家说,如果按百分之百划分,那么美国数学家汉密尔顿的贡献在50%以上,提出解决这一猜想要领的俄罗斯数学家佩雷尔曼的贡献在20%左右。“中国科学家的贡献,包括丘成桐、朱熹平、曹怀东等,在30%左右。”
杨乐说,在这样一个世纪性、世界性的重大难题中,中国人能发挥三成的作用,绝非易事,是很大的贡献。
七大数学难题进展不一
2000年5月,美国的克莱数学研究所筛选出了七大世纪数学难题,并为每道题悬赏百万美元求解。这些题目包括庞加莱猜想、黎曼假设、霍奇猜想、杨-米尔理论、P与NP问题、波奇和斯温纳顿-戴雅猜想、纳威厄-斯托克斯方程。
在丘成桐眼中,庞加莱猜想和黎曼假设是两个最大的猜想。他一一分析指出,余下的六大难题中,很多人攻关的黎曼假设还没有看到破解的希望,引起很多著名数学家兴趣的霍奇猜想“进展不大”,和流体有关的纳威厄-斯托克斯方程“离解决也相差很远”,P与NP问题“没什么进展”,杨-米尔理论“太难,几乎没人做”。
丘成桐认为,和数论有关的“波奇和斯温纳顿-戴雅猜想”是最有希望破解的一个,“国际上很多人在做这个猜想。国内做的人不多,顶多两三个。”他透露,在这一领域,原本在国外取得一些进展的数论专家田野教授,最近已经回国到晨兴数学研究中心工作。“他做得不错,希望他能回来带动一下国内在这方面的工作。”
