"我再问,是不是应该叫Thurston—丘成桐—Hamilton—Perelman—朱熹平—曹怀东定理?"


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送交者: flour 于 2006-08-25, 14:02:41:

数学成就需要积累 菲尔茨奖就像抓阄——张寿武


送交者: Lindahl 2006年8月25日00:47:41 于 [教育与学术]http://www.bbsland.com

——专访哥伦比亚大学数学系教授张寿武

科学时报 作者:易蓉蓉 王丹红

“庞加莱猜想是一个非常奇妙、漂亮的数学描述,并且,其证明因为这么多人的贡
献而变得有意思。其实,做庞加莱猜想的多是我的师长、同学、同事,他们能参与这个
伟大的猜想并得以最后证明,我非常高兴。”

淡黄色的旧T恤,米色的短裤,沙滩鞋,不高的个子,瘦削的脸,时而严肃地思考,
时而微笑、大笑,说话中气很足、声音洪亮。他的坐姿很放松——靠着沙发,双脚相叠
,两只手随意搭在沙发扶手上,背后是数学家都很喜欢的大黑板。

8月20日,国际数学家大会召开前夕,《科学时报》记者就庞加莱猜想的证明、中国
数学的发展和数学的魅力等问题,在中国科学院晨兴数学中心大楼丘成桐的办公室里,
采访了美国哥伦比亚大学数学系教授张寿武。

张寿武,1983年毕业于中山大学数学系,1986年在中科院数学所获硕士学位,1991
年获哥伦比亚大学博士学位,1996年获哥伦比亚大学终身教职,1998年任该校正教授,
同年证明世界性难题波戈莫洛夫猜想。1998年应邀在柏林国际数学家大会上作45分钟报
告,同年获得用于奖励全球杰出华人数学家的晨兴数学奖最高奖。

“说庞加莱猜想比哥德巴赫猜想重要,是因为其方法很有用”

记者问张寿武是否看过国内关于庞加莱猜想最后被证明的报道,张寿武挥了挥手里
的几张报纸,“我看到了,报纸上、网上的报道那么多”。

至于庞加莱猜想是否比哥德巴赫猜想重要,张寿武明确表示:“我前几天去哈佛大
学,笑着跟丘先生争论。我不同意他的观点。”但他随后也表示,如果了解了丘成桐观
点的背景,再认同起来就没问题了。

今年6月3日,丘成桐在中国科学院晨兴数学中心接受《科学时报》采访时曾表示,
哥德巴赫猜想虽然很美,但并不是数论中一个很重要的问题,因此,它的重要性远远赶
不上庞加莱猜想。这是国际上公认的,原因是它的证明不能像庞加莱猜想这样对其他学
科产生影响。

他进一步解释:“庞加莱猜想是数学史上最伟大的问题之一,是拓扑和几何的主流
。一个世纪以来,我不相信任何一个著名的拓扑学家、几何学家没有考虑过这个猜想的
解决。庞加莱猜想的研究对广义相对论和宇宙、黑洞的研究以及实际的工程学应用等都
可能有着深远的影响,其证明方法跨越拓扑学、几何学和微分方程等数学学科,它的重
要性和难度都是相当高的。”

“数学家证明猜想,最大的收获是证明方法”

张寿武告诉记者,一位数学家怎么看定理的证明、怎么看方法,是证明猜想过程中
的关键所在,因此,报道中一定要介绍清楚。

他说:“历史上,一个数学家做数学,得到的最大结果不是对猜想的证明,而是背
后的证明方法。相对而言,哥德巴赫猜想的证明比较孤立,它的方法不能解决其他数学
分支问题。这大概也是美国Clay研究所没有把哥德巴赫猜想列为七大猜想之一的原因。
几十年来,哥德巴赫猜想的证明方法没有得到突破,这大概就是争论哥德巴赫猜想和庞
加莱猜想谁更重要的原因所在。当然,因为哥德巴赫猜想至今还没有被完全证明,我们
不知道会不会有更精彩、更伟大的方法在后面。”

张寿武举例说:“比如微积分,当年发展微积分就是为了解决实际问题——求面积
、求体积、求距离、做计算,每个单独的问题都是很重要的问题,很多数学家在做完这
些问题时,积累了一个方法,那就是微积分方法,现在重要得不得了!这就跟庞加莱猜想
一样,在其解决过程中得到了非常重要的方法,对其他学科、技术、生活都很有帮助。

“这是最有意思的地方,我们对解决哥德巴赫猜想感兴趣,但更感兴趣的是背后的
新方法、新思想,这是更为重要的。就像抛砖引玉一样,数学猜想只是引子,证明方法
才是玉。”张寿武说。

就庞加莱猜想证明和方法的比较评价,张寿武作了一个有意思的描述:“尽管今天
我们看来庞加莱猜想是多么重要,但很可能几百年后,它只是一个标准的事实、一个习
题,但Hamilton和丘成桐创立的几何分析方法可能需要拿出整整一章的篇幅来介绍。”


“任何一个数学成就都建立在前人的基础上”

对庞加莱猜想的最终证明,张寿武的高兴心情是溢于言表的。因为参与这项工作的
,多是他的师长、同学和同事。


任教于世界几何分析中心之一的哥伦比亚大学数学系,张寿武有机会亲密接触做几
何分析的这群科学家。“事实上,他们的很多工作在我的研究中起了关键性的作用。”


他举例说:“几何分析是我非常敬畏的一个学科。当年我就对丘先生的理论很感兴
趣,而我在哥伦比亚做博士论文时用了田刚的论文。我是做数论的,数论和几何是数学
的两个分支。一般而言,做数论不会用到几何的工具,但我的博士论文的一个重要步骤
就是田刚的毕业论文。1989年,我写信向素昧平生的丘成桐请教,他就把田刚的论文寄
给我。曹怀东是我的老师,在我在哥伦比亚大学读博士时教过我的课,还一起打球。他
很幽默、开朗,人非常好。朱熹平比我早一年毕业于中山大学数学系,我们是系友,一
起上过课。他话不多,极为谦虚。摩根是我们哥伦比亚大学数学系的系主任,是一位非
常刻苦、勤奋的拓扑学家。Hamilton是我们系的教授,非常潇洒、正直。田刚也经常访
问哥伦比亚大学,做工作很踏实。”

据张寿武说,前不久看到有关庞加莱猜想被证明的诸多报道后,他就写了一封很长
的信给丘先生,“我们有问有答,很有意思。我问这个定理是不是应该叫Perelman—朱
熹平—曹怀东定理?丘先生说不对,Hamilton的工作是最最重要的。我又问,是不是应
该叫Hamilton—Perelman定理?丘先生说也不对,严格来说,Perelman发表在网上的文
章只是证明概要,不能代表他证明了庞加莱猜想和几何化猜想。我再问,是不是应该叫
Thurston—丘成桐—Hamilton—Perelman—朱熹平—曹怀东定理?丘先生说,这个说法
是对的。名字虽然长一点儿,但点明了每个人的角色。”

丘成桐和李伟光发展出用非线性微分方程的方法来研究几何结构。丘成桐用这个方
法证明了卡拉比猜想和复几何上的庞加莱猜想,并且建议Hamilton用几何分析方法来做
庞加莱猜想和三维空间几何化的问题。这在国际数学家大会对Perelman的颁奖辞中得到
了印证,“因为他对几何学的贡献以及他对'瑞奇流’的分析和几何结构的革命化见识”

张寿武多次强调自己没有资格评论这件事,只是稍微看了看几篇论文的前言。“他
们每个人都很大度,给前人足够多的荣誉。Hamilton的论文充分肯定了丘成桐的工作,
Perelman的网上论文在前言部分充分肯定了Hamilton的工作,而曹怀东和朱熹平的论文
也充分肯定了Hamilton和Perelman的工作。”

在7月国际弦理论大会召开期间,《科学时报》记者在北京采访了朱熹平。他谦虚地
将庞加莱猜想的最终证明归结为国际数学界同行的共同努力,自己只是在最后关头完成
了“临门一脚”。他说:“丘成桐先生创立的几何分析为解决这个猜想奠定了基础,美
国数学家Hamilton为这个猜测提出了解决框架,俄罗斯数学家Perelman作出了重大突破
。”

“谁敢站出来宣布是谁证明了庞加莱猜想”

事实上,张寿武也对Perelman的举动大惑不解。“这也是我所经历的最奇怪的一个
现象,一个大数学家,差不多完全知道怎么证明庞加莱猜想和几何化猜想,但他没有把
细节写下来;而且四年来,没有一个数学家站出来声明Perelman的论文证明了或者没有
证明庞加莱猜想,这是很少见的。当然,关于几何化猜想的证明部分还不够详细。这里
有一个评价标准——细节可补不可补,如果不可补的话,那别人必须用新的想法来继续
证明;目前大多数人认为,Perelman的工作可以证明庞加莱猜想,后面的三篇论文(作者
分别为克莱纳和洛特、曹怀东和朱熹平、摩根和田刚)只是在验证Perelman工作的对与错
,三篇论文没有多少原创性。由于在更重要的几何化猜想上,曹怀东和朱熹平的论述更
详细、全面,所以Hamilton和他的合作者还在进一步推敲、求证文章是否顺畅、流利。

那么,到底谁能评价他们的贡献呢?

“曹怀东和朱熹平的工作到底是本质性的改进,还是技术性的改进?只有几位在做
这个问题的科学家,如Hamilton、瑞士数学家Huisken和Illman等,才有发言权。看样子
,曹怀东和朱熹平的工作没有那么简单,Hamilton等几位数学家考虑了很长时间。如果
一目了然的话,那就说明他们的贡献不大。我看考虑评价所需时间越长,对他们的评价
就越好。” 张寿武说。

“一个科学家站出来声称谁证明了某个定理,他需要以他的学术声誉作担保、负责
任。这是非常严肃的事情。Hamilton到访北京时,也只是表示朱熹平和曹怀东做了很好
的工作,将这个证明说得更好一点,但没有说谁证明了庞加莱猜想。所以国际数学家大
会,最精彩的不是Perelman拿菲尔茨奖——当然他的贡献足够拿菲尔茨奖,而是谁敢站
出来宣布庞加莱猜想被证明了;再进一步,谁敢站出来宣布几何化猜想也被证明了。”
张寿武表示,这不仅需要时间,也需要勇气。

“国内官方以比较谨慎的方式对待中国科学家最后证明庞加莱猜想,小心总没有错
。” 张寿武说。

“1966年,陈景润证明了1+2,是世界上最接近哥德巴赫猜想的成果。1972年,陈景
润将改进后的论文投交《中国科学》杂志,当时处于非常时期。我的硕士导师、先后证
明3+4、2+3的王元先生是审稿人。富有基础的他在听完陈景润的3天报告后说没有发现错
误,顶着莫大的政治压力第一个向全世界公布陈景润证明了1+2。王元先生的这句话很简
单,但他把名誉都押上了。”张寿武所说的这个细节在《华罗庚传》中有同样的叙述。


无独有偶,“1995年证明费马大定理的美国普林斯顿大学教授安德鲁·怀尔斯,是
我博士后的导师之一。他当初证明费马大定理的时候,第一稿中有个错误,被撤回来了
;一年后他把第二稿送给任教于普林斯顿大学的德国大数学家、我的老师Faltings。Fa
ltings读了24小时后,给全世界的数学家发E-mail,说费马大定理被证明了。他完全出
于一种数学家的职业道德,没有其他动机。”

张寿武强调说,一项数学成就总是好几代人积累的结果,获奖者是代表这个成就的
终结者。20世纪最伟大的数学家A·韦依这样评价菲尔茨奖:“菲尔茨奖就像抓阄一样,
不是想拿就拿得到的。”

对于庞加莱猜想,张寿武说自己是个“外行”,“要等'内行’的数学家站出来宣布
是否被证明了”。

“放在国际大舞台上,朱熹平和曹怀东的工作很重要,但可能比不上Hamilton和Pe
relman;但放在国内背景中,他们俩做出了这样的工作,是极为了不起的。特别是朱熹
平,所处的环境没有国外的好,他不仅看懂了,还能够作出自己的贡献,非常了不起。
”张寿武表示。

张寿武假设说,如果当时不光是丘成桐,还有别的科学家站出来宣布中国科学家最
后证明了庞加莱猜想,那可能就不会有那么多议论。他还建议媒体作报道时,不妨多引
用一些其他科学家的话,那样会客观一点。

对有三组论文都致力于证明庞加莱猜想是否是资源浪费的问题,张寿武同样摇头表
示否定,“三组科学家都在做同一个问题,因为这是一个重要的问题,大家都很好奇,
并不是浪费。以后还会有人急需做这个问题,比如把这个证明过程简化。这都是科学发
展的必要阶段。”


“没有回国做数学,我也要自我批评”

“我前几天给朱熹平打电话,他还说中山大学很适合做数学,很安静。”张寿武意
味深长地说,“中国改革开放将近30年了,但这并不是中国数学的最好阶段,原因很多
。”他认为做学问最重要是给年轻人好的条件,衣食无忧。“据我所知,国内较好的教
授和一般的教授、研究生和教授之间的收入落差太大,有的相差几十倍之多。公认的最
大的数学家之一A.Grothendieck至今还活着,上世纪80年代,他曾经拒绝瑞典皇家学会
颁发的50万美元的奖金。他在拒绝信中写道,'我当初困难的时候非常需要钱做研究,但
没有钱;现在我有退休金了,足够我吃饭了’。”

“所以一定要关心年轻人,给他们一个安静的学习和研究环境。法国数学家的收入
大致和北大、清华、中科院研究所的相差不多,但他们很安心地做研究,没有都跑到美
国去。不像中国的数学家,很多都跑到美国去,这实际也是对我自己的批评。我建议增
加他们的固定工资,减少或者放弃工资之外的奖金、项目提成、对论文的奖励等功利方
式。”

“现在,国内的基础课程开得不全面。美国是硕士研究生要过三四门基础课,合格
后才可以做研究,中国没有这一说。学生也没有题目可做,更没有好题目做。这都是教
授的问题,真正在数学前沿做研究的少之又少。教授要尽量教给学生东西,帮助他们选
择好的题目做,鼓励他们,不要拼命抓他们干活儿。”
张寿武说学生有三种,最好的学生自己找题目自己做,一般的学生做老师给的题目
,最差的学生可能都看不懂老师给的题目,更做不了。





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