数学诺贝尔奖吴淑萍老师

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數學諾貝爾獎

吳淑萍老師

每年十月諾貝爾獎和平、醫學、物理、化學、文學、經濟各獎項得主陸續出爐,得獎者將獲頒巨額獎金,並擁有崇高的學術地位、以及更優厚的研究資源,受人景仰。諾貝爾獎竟沒有設立被稱為科學之母的「數學獎」?如果沒有數學,今日的科技也不會有如此的發展與進步,現在網路、金融、工程等行業,無一不用到數學,對於諾貝爾不設數學獎這個問題有不少傳言,迄今無人能證實其真正原因。

目前數學界有一些重要的國際性獎項,筆者於本文介紹兩項影響最大的國際性數學大獎-費爾茲(Fields)獎與沃爾夫(Wolf)獎。費爾茲獎

費爾茲獎全名是國際數學傑出成就獎(The International Medals for Outstanding Discoveries in Mathematics),是根據加拿大多倫多大學教授費爾茲(J.C. Fields, 1863~1932)的遺囑與捐贈成立的,費爾茲本人的數學研究相當優異,他曾被選為英國皇家學會的會員。首屆費爾茲獎於1936年頒獎,之後因爆發第二次世界大戰中斷,於1950年起,在每四年召開一次國際數學家會議(International Congress of Mathematicians,簡稱ICM),頒授二到四位有傑出成就且極富潛力的數學家為費爾茲獎的得主。由於它的國際性、權威性,以及歷屆獲獎

成果的重要性,費爾茲獎享有很高的聲譽,在數學家心目中的地位,相當於諾貝爾獎的桂冠。

到目前為止,歷屆費爾茲獎的得主只有五個東方人:我國的丘成桐(1983年)、澳洲華裔陶哲軒(2006年),以及日本的小平邦彥(1954年)、廣中平祐(1970年)、森重文(1990年)。費爾茲獎只授與四十歲以下的數學家,20世紀另兩位傑出華人數學家-陳省身與華羅庚,因年紀過大,無法獲獎。

數學界另一大獎,是為紀念芬蘭數學家奈望林納(Nevanlinna, 1895~1980)所設立的奈望林納獎,自西元1983年起,亦在國際數學家會議與費爾茲獎同時頒發,獎勵在資訊科學的數學理論有傑出貢獻的學者,每屆一位,由芬蘭赫爾辛基大學提供基金。奈望林納是當代傑出的複變函數論學者,第一屆費爾茲獎得主之一L.V.Ahlfors是奈望林納的學生。

沃爾夫獎

費爾茲獎只頒發給四十歲以下的年輕數學家,未能獎勵已是數學泰斗的大師級人物。西元1978年,猶太人沃爾夫(Ricardo Wolf, 1887~1981),在以色列設立了沃爾夫基金會,設數學、物理、化學、農業、醫學及藝術(1981年增設)等六個學門獎項,沒有年齡限制,

依據科學家一生學術成就的綜合評價來選定,每年由以色列總統頒獎,獲獎者均為當代最偉大的科學家。迄今沃爾夫數學獎獲獎者年齡平均在六十歲以上,可以說與費爾茲獎相互輝映。

最傑出的女性華人科學家吳健雄博士(1912~1997,中央研究院第二屆院士),是科學界公認的女性物理奇才,為1978年第一屆沃爾夫物理獎得主。費爾茲獎得主丘成桐的恩師陳省身,於1984年獲頒沃爾夫數學獎,是迄今獲此殊榮的唯一華人。

接著我們來分別認識獲得沃爾夫數學獎的陳省身、費爾茲獎的丘成桐,這兩位全世界華人引以為傲的傑出數學家。

陳省身

公認是二十世紀頂尖微分幾何大師的陳省身(1911~2004),出生於浙江嘉興,1926年考入天津南開大學數學系,1930年考入清大數學研究所,研究的方向是微分幾何(這是十九世紀才發展出來的數學領域,主要是利用微分與積分去探討曲線與曲面幾何形狀),1934年獲得公費留德,1936年才25歲的他取得漢堡大學博士學位,之後轉赴法國跟隨大師嘉當(Cartan)做研究。1943至1945年赴美國普林斯頓(Princeton) 高等研究院,在此期間先後完成了兩項劃時代的重要工作,其一為黎曼流形的高斯-博內

(Gauss-Bonnet)一般公式之證明,另一為埃爾米特流形的示性類論。在這兩篇論文中,他首創應用纖維叢(Fiber Bundles)概念於微分幾何的研究,引進了後來通稱的陳示性類(Chern class),對於後來微分幾何的發展和微分幾何學者的研究影響深遠。

在中國近代數學的發展中,陳省身可說是開山人物。於1946年第二次世界大戰結束後重返中國,在上海建立了中央研究院的數學研究所(後遷南京),培養青年才進,後來大陸局勢丕變,他赴美研究教學四十多年,1981年創辦柏克萊數學科學研究所,1983年因卓越貢獻榮獲沃爾夫數學獎,是迄今獲此殊榮的唯一華人。1985年在他母校天津南開大學創立數學研究所,2004年12月以九四高齡在天津病逝。

陳省身除了在學術上的偉大成就以外,在提攜年輕數學人才方面也是不遺餘力,他經常以中國應成為21世紀數學大國鼓勵中國數學界。陳省身桃李滿天下,培養了吳文俊、楊振寧、廖山濤、丘成桐、鄭紹遠等世界級著名學者,其中丘成桐更是第一個華人費爾茲獎得主。丘成桐就讀香港中文大學時因不讀社會學等必修學分,以致無法畢業,陳省身破格提供獎學金讓他進入柏克萊數學研究所,丘成桐後來成了傑出的世界級數學大師。

陳省身對國內數學的研究和發展極為關心,在其建議下,

台大、清華和中央研究院數學所合作成立了數學研究中心。和陳省身一樣都在晚年回到中國定居的諾貝爾物理獎得主楊振寧,作詩讚譽大師對幾何學的貢獻,讚揚他在幾何上的成就可以媲美歐幾理得、高斯、黎曼、嘉當:

天衣豈無縫,匠心剪接成,

渾然歸一體,廣邃妙絕倫,

造化愛幾何,四力纖維能,

千古寸心事,歐高黎嘉陳。

(歐:歐幾里德,高:高斯,黎:黎曼,嘉:嘉當,陳:陳省身)由國際數學聯盟(IMU)主辦的國際數學家大會(ICM),每四年舉行一次,是數學界重要盛事。下一屆2010年在印度舉行的國際數學家大會將頒發四大獎項「菲爾茲獎」、「奈望林納獎」、「高斯獎」和「陳省身獎」,分別紀念這四位偉大的數學家,其中「陳省身獎」是國際數學聯盟第一個以華人命名的數學大獎,以表彰陳省身在微分幾何的卓越貢獻。

丘成桐

1949年生於廣東汕頭,後隨家人移居香港,1966年入香港中文大學崇基學院數學系,1969年為當代微分幾何大師陳省身教授所器

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