國際數(shù)學日是由國際數(shù)學聯(lián)盟牽頭的一個項目。
2023年3月14日是國際數(shù)學日(International Day of Mathematics),也被稱為“π日(Pi Day)”。畫一個直徑為1的圓,那么,這個圓的周長就是3.1415926535……一個被稱為Pi(π)的數(shù)字。
今年國際數(shù)學日的主題是“給每一個人的數(shù)學(Mathematics for Everyone)”。
(相關(guān)資料圖)
今年國際數(shù)學日的主題是“給每一個人的數(shù)學(Mathematics for Everyone)”。
據(jù)清華大學丘成桐數(shù)學科學中心消息,3月14日傍晚,著名數(shù)論學家伊萬·費森科(Ivan Fesenko)教授對話菲爾茲獎得主、清華丘成桐數(shù)學科學中心主任、教授丘成桐以及清華丘成桐數(shù)學科學中心教授考歇爾·比爾卡(Caucher Birkar)教授,分享了數(shù)學學習經(jīng)歷、人才培養(yǎng)理念及科學研究經(jīng)驗。
丘成桐表示,他年輕時喜歡的原本是歷史,后來在哲學家父親的影響下,認識到數(shù)學簡單而美麗的邏輯?!拔蚁胍娴厮茉鞂W生,不只是在數(shù)學方面?!鼻鸪赏┱f。
丘成桐讀了過去100年的數(shù)學史,發(fā)現(xiàn)許多數(shù)學家都是在相當早期開始數(shù)學研究的,因此向政府表示應該啟動一些項目,可以讓一部分有數(shù)學天賦的高中生更早地進入大學做研究。
菲爾茲獎得主、清華丘成桐數(shù)學科學中心主任、教授丘成桐。
據(jù)清華丘成桐數(shù)學科學中心官網(wǎng)介紹,丘成桐獲得菲爾茲獎時33歲。他解決的卡拉比(Calabi)猜想在數(shù)學界和物理學界被稱為卡拉比-丘成桐空間(Calabi-Yau,Yau是丘成桐的英文姓氏),不單單是代數(shù)幾何和數(shù)論中主要工具,也成為高能物理中宇宙的主要模型??ɡ炔孪氡蛔C明是無數(shù)數(shù)學家的百年夢想,是數(shù)學中極為重要分支“幾何分析”的傳奇,至今仍延綿不絕、蓬勃發(fā)展。
丘成桐1949年4月出生于廣東汕頭,1966年考入香港中文大學數(shù)學系,本科三年獲得學士學位,1969年赴美國伯克利分校攻讀博士學位、師從著名微分幾何學家陳省身?,F(xiàn)任哈佛大學數(shù)學系和物理系終身教授,清華大學數(shù)學科學中心主任、北京雁棲湖應用數(shù)學研究院院長。丘成桐系美國科學院院士、美國藝術(shù)與科學院院士、中國科學院外籍院士、俄羅斯科學院外籍院士、臺灣“中研院”院士。
著名數(shù)論學家伊萬·費森科曾在俄羅斯圣彼得堡國立大學接受教育,1995年起任英國諾丁漢大學數(shù)學學院純數(shù)學教授,現(xiàn)任英國沃里克大學教授。
英國諾丁漢大學相關(guān)網(wǎng)頁介紹,考歇爾·比爾卡曾在伊萬·費森科的指導下學習??夹獱枴け葼柨ㄔ谝晾饰鞑繋鞝柕碌貐^(qū)的農(nóng)村長大,在伊朗德黑蘭大學讀本科的最后一年,他來到英國尋求政治庇護,在諾丁漢大學學習后,他成為劍橋大學純數(shù)學和數(shù)理統(tǒng)計系的數(shù)學教授。2018年,考歇爾·比爾卡獲得了菲爾茲獎,這是國際數(shù)學聯(lián)合會每四年向世界上最有成就的數(shù)學家頒發(fā)的一項榮譽。這是當時約20年來英國數(shù)學家首次獲得此類獎?wù)拢彩菙?shù)學界的最高榮譽。菲爾茲獎類似于其他科學領(lǐng)域的諾貝爾獎。
在親人的影響下愛上數(shù)學
在對話中,三位數(shù)學家不約而同地表示自己最初與數(shù)學結(jié)緣和親人有關(guān)。
丘成桐說,上大學前,他非常喜歡歷史。不過后來,16歲時,他決定進入數(shù)學領(lǐng)域深耕,“我的父親是一位優(yōu)秀的哲學家。他向我展示了希臘哲學家是如何受到數(shù)學的影響的。”正是在哲學家父親的影響下,他認識到數(shù)學簡單而美麗的邏輯,“可以基于簡單的邏輯,推導出生活中信以為真的美麗命題?!?/p>
考歇爾·比爾卡表示,自己是受了擅長工程學與物理學的哥哥的影響,“從很小的時候,他就開始教我一些高級的數(shù)學和物理。到了高中的時候,我以為我會進入物理,但后來我才慢慢意識到,我喜歡物理的原因其實是數(shù)學。所以我從15歲左右就完全轉(zhuǎn)向了數(shù)學。”伊萬·費森科回憶稱,自己兒時就受父親鼓勵,開始閱讀很多數(shù)學和物理方面的書籍。
菲爾茲獎得主不是外星人
丘成桐與考歇爾·比爾卡還分享了自己獲得菲爾茲獎的過程,以及該獎項對自己的影響。
丘成桐表示,是父親先接到相關(guān)信息,然后給他打的電話。
考歇爾·比爾卡稱,他是在大學的數(shù)學俱樂部時第一次知道了菲爾茲獎,他當時就問自己:“我會見到菲爾茲獎的得主嗎?”“后來,在英國讀博士的時候,我和一些菲爾茲獎得主見了面,我發(fā)現(xiàn)他們也是人,看起來就是普通人,并不是外星人?!?/p>
考歇爾·比爾卡表示,“獲得這樣一個有聲望的獎項是非常榮幸的,從某種意義上說,這不僅是對你工作的認可,而且也讓你處于一個實際上更有責任感的位置上……你必須參加一些活動,把數(shù)學推廣給大眾,這會占用一些研究時間,但我認為這是值得的?!?/p>
丘成桐:“我想要全面地塑造學生,不只是在數(shù)學方面”
談及人才培養(yǎng)理念,丘成桐回顧了生活中獲得的啟發(fā)。他表示,自己的兩個孩子上高中時對數(shù)學都不感興趣,“這沒什么。他們喜歡生物,我很支持。他們開始為美國高中生科學競賽英特爾獎做準備……在競賽之后,他們開始更加喜歡生物,因為這個比賽啟發(fā)了他們,讓他們看見了生物的創(chuàng)造力,所以,我希望可以在數(shù)學領(lǐng)域組織類似的競賽,(使得)有一些學生受競賽的啟發(fā),開始更早地從事數(shù)學研究?!?/strong>
丘成桐說,“許多的高中學生花費了太多的時間準備高考”,“我讀了過去100年的數(shù)學史,發(fā)現(xiàn)許多數(shù)學家都是在相當早期開始數(shù)學研究的,因此我向政府表示應該啟動一些項目,可以讓一部分有數(shù)學天賦的高中生更早地進入大學做研究”?!拔覀兯哪昵伴_始試驗,今年是試驗對象本科最后一年,目前為止,他們的表現(xiàn)不錯?!?/p>
除此之外,他開始自己設(shè)計考卷,考卷中測試學生在數(shù)學和物理兩方面的能力?!盀槭裁词俏锢砟兀恳驗樵谶^去50年中,無數(shù)的數(shù)學靈感都是來自物理學的?!鼻鸪赏┱f。
除此之外,“我想要全面地塑造學生,不止是在數(shù)學方面。因此,兩年前我們開始設(shè)計一個系統(tǒng),來訓練學生的數(shù)學、物理、文學、法學各個方面的知識。讓學生更好地了解整個學術(shù)體系。我們訓練的學生一些來自知名中學,也有一些來自不知名的鄉(xiāng)村。”“我每周會做1-2次講座,教授數(shù)學,我們還會教授生物、人文?!鼻鸪赏┱f,“我們希望這個項目可以給世界帶來更多的數(shù)學人才。我們歡迎世界各地的人才?!?/p>
考歇爾·比爾卡表示,他贊同丘成桐關(guān)于“可以早一些開始數(shù)學研究”的看法。他說,“去年我教本科生,發(fā)現(xiàn)他們很有野心,我認為這很重要,這意味著你心中有更大的目標。像丘成桐說的,如果學生可以在更早的階段,比如高中,就開始做研究,我也認為非常好,為什么不呢?”
伊萬·費森科補充道:“我給過學生們一些很難的問題,他們竟然能做,其中有一個問題的難度是‘解決了就可以拿一百萬獎金’的程度。”
伊萬·費森科發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)孩子數(shù)學能力的過程中,許多中國家長會把孩子送往美國。他表示:“我想對全球的家長說,沒有什么地方比清華丘成桐數(shù)學科學中心更適合學習數(shù)學。我不知道為什么中國家長會覺得把學生送到美國更好,我認為送到清華丘成桐數(shù)學科學中心會更好?!?/p>
對此,考歇爾·比爾卡表示贊同,他說:“我在劍橋大學教了不止十五年,我可以說中國的學生和劍橋的學生表現(xiàn)差不多?!?/p>
對于年輕的數(shù)學學習者,三位教授給出了自己的建議。丘成桐認為,90%的偉大數(shù)學家在年輕的時候都和偉大數(shù)學家見過面。伊萬·費森科表示,對于中國年輕人來說,來清華丘成桐數(shù)學科學中心來見丘成桐是一個很好的學習機會。丘成桐則補充說,“不,不止是中國的年輕人,我們歡迎全球各地的人才來清華?!?/p>
負面情緒和潛意識都是研究動力
談及如何在研究中處理負面情緒的問題時,丘成桐表示,負面情緒非常重要,動力會驅(qū)使人去征服難題,“所以我會愛上難題”。
考歇爾·比爾卡則表示自己會將憤怒轉(zhuǎn)化為做更多數(shù)學工作的動力,可以幫助他更加專注地解決問題?!白鰯?shù)學像是運動,其中產(chǎn)生的愉悅感有助于學習?!?/p>
在對話的最后,伊萬·費森科提出了一個丘成桐認為十分有趣的問題,“做數(shù)學研究的時候,意識和潛意識哪個對你更為重要?”
丘成桐說,“直覺在各個領(lǐng)域都很重要。每個人都會從他們的文化中感受到直覺,從數(shù)學學習中感受到直覺?!?/p>
考歇爾·比爾卡也講述了直覺和潛意識在自己研究中的角色:“我在解決問題的時候會傾向于使用幾何方法,在使用幾何方法的時候,我會產(chǎn)生更多的直覺的靈感,而代數(shù)往往是事后用于驗證這些靈感,所以我?guī)缀鯊膩頉]有僅僅通過看代數(shù)來發(fā)現(xiàn)新的東西?!?/p>
對此,伊萬·費森科的想法十分相似,他說:“我覺得代數(shù)很美,但有點冷,所以我會使用幾何,它讓我感覺更溫暖,在這里我可以運用更多的潛意識,產(chǎn)生更多直覺的靈感?!?/p>
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