| 幾類數學家 |
| 送交者: msr 2003年07月18日13:19:35 於 [教育學術] 發送悄悄話 |
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數學家因其品稟各異,大致可分為下列三種: (一)創造理論的數學家。這些數學家工作的模式,又可粗分為七類。 ●從芸芸現象中窺見共性。從而提煉出一套理論,能系統地解釋很多類似的問題。一個明 顯的例子便是上世紀末Lie在觀察到數學和物理中出現大量的對稱後,便創造出有關微分 方程的連續變換群論。李群已成為現代數學的基本概念。 ●把現存理論推廣或移植到其它結構上。例如將微積分由有限維空間推廣到無限維空間, 將微積分用到曲面而得到連絡理論等便是。當Ricci,Christofel等幾何學家在曲面上研究 與座標的選取無關的連絡理論時,他們很難想像到它在數十年後的Yang-Mills場論中的重 要性。 ●用比較方法尋求不同學科的共同處而發展新的成果。例如:Weil比較整數方程和代數幾 何而發展算數幾何:三十年前Langlands結合群表示論和自守形式而提出“Langlands綱領 ”,將可以交換的領域理論推廣到不可交換的領域去。 ●為解釋新的數學現象而發展理論。例如:Gauss發現了曲面的曲率是內蘊(即僅與其第 一基本形式有關)之後,Riemann便由此創造了以他為名的幾何學,成就了近百年來的幾 何的發展;H.Whitney發現了在纖維叢上示性類的不變性後,Pontryagin和陳省身便將之 推廣到更一般的情況,陳示性類在今日已成為拓撲和代數幾何中最基本的不變量。 ●為解決重要問題而發展理論。例如J.Nash為解決一般黎曼流形等距嵌入歐氏空間而發展 的隱函數定理,日後自成學科,在微分方程中用處很大。而S.Smale用h-協邊理論解決了 五維或以上的Poincare猜想後,此理論成為微分拓撲的最重要工具。 ●新的定理證明後,需要建立更深入的理論。如Atiyah-Singer指標定理,Donaldson理論 等提出後,都有許多不同的證明。這些證明又引起重要的工作。 ●在研究對象上賦予新的結構。Kahler在研究複流形時引入了後來以他為名的尺度;近年 Thurston在研究三維流形時,也引進了“幾何化”的概念。一般而言,引進新的結構使廣 泛的概念得到有意義的研究方向。有時結構之上還要再加限制,如Kahler流形上我們要集 中精神考慮Kahler-Einstein尺度,這樣研究才富有成果。 (二)從現象中找尋規律的數學家。這些數學家或從事數據實驗,或在自然和社會現象中 發掘值得研究的問題,憑着經驗把其中精要抽出來,作有意義的猜測。如Gauss檢視過大 量質數後,提出了質數在整數中分布的定律;Pascal和Fermat關於賭博中賠率的書信,為 現代概率論奠下基石。五十年代期貨市場剛剛興起,Black和Scholes便提出了期權定價的 方程,隨即廣泛地應用於交易上。Scholes亦因此而於去年獲得諾貝爾的經濟學獎。這類 的例子還有很多,不勝枚舉。 話說回來,要作有意義的猜測並非易事,必須對面對的現象有充分的了解。以紅樓夢 詞不大了解,則不能明白它的真義。也無從得到有意義的猜測。 (三)解決難題的數學家。所有數學理論必須能導致某些重要問題的解決,否則這理論便 是空虛無價值的。理論的重要性必與其能解決問題的重要性成正比。一個數學難題的重要 性在於由它引出的理論是否豐富。單是一個漂亮的證明並不是數學的真諦,比如四色問題 是著名的難題,但它被解決後我們得益不多,反觀一些難題則如中流砥柱,你必須將它擊 破,然後才能登堂入室。比如一日不能解決Poincare猜測,一日就不能說我們了解三維空 間!我當年解決Calabi猜測,所遇到的情況也類似。 |
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