
俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼(Grigori Perelman,1966年6月13日-) 图源:George M. Bergman/维基百科
给出了庞加莱猜想这一世纪难题证明过程的佩雷尔曼,恐怕是拒绝菲尔兹奖的唯一数学家。2006年6月,当国际数学联盟主席约翰·波尔爵士跑到圣彼得堡,花了两天的时间劝说佩雷尔曼接受菲尔兹奖后,佩雷尔曼的回复是拒绝。甚至,在本文的作者想方设法,希望通过他的高中恩师联系他时,他也始终没有露面。
那么,为什么是佩雷尔曼最终攻克了庞加莱猜想?他又为何拒绝菲尔兹奖?
春日真人|撰文
武晓宇|译
无论宇宙的形状如何,它最多都由八种标准几何结构组成——这便是瑟斯顿的几何化猜想。如果将一根绳子绕宇宙一圈后能完全收回,则说明宇宙是球形的——这便是庞加莱猜想。佩雷尔曼的研究在证明几何化猜想的同时,也自然证明了作为几何化猜想特例的庞加莱猜想。
1904 年,被誉为“20 世纪的知识巨人”的庞加莱提出了这一猜想。之后,正如他所预言的,这个猜想在接下来的百年间,将无数数学家引入了一个难以想象的未知领域。庞加莱猜想不仅改变了许多数学家的命运,也让人们更加深刻地认识到了数学这门学科的无穷奥妙。
这个世纪难题的证明,以一种谁也未曾预料的方式尘埃落定。然而,这也引发了一个自然的疑问:为什么是佩雷尔曼?为什么不是其他人,而是佩雷尔曼成为了解决这一世纪难题的人?其中的奥秘究竟是什么?
斯坦福大学的雅科夫·叶利阿什贝格博士曾邀请佩雷尔曼担任该校的教授,但被他拒绝了。叶利阿什贝格博士认为,佩雷尔曼的每一个选择都绝非偶然。他指出,佩雷尔曼当时拒绝斯坦福教授职位肯定是有自己的理由。再往前追溯,1992 年他决定来美国留学的初衷,显然也不仅仅是为了换个研究环境这么简单。
“我认为,佩雷尔曼拒绝所有邀请并执意返回俄罗斯,是因为他希望全身心投入纯粹的学术研究。大学教授的职位固然有吸引力,但教授的工作不仅包括指导学生,还伴随着许多烦琐的行政事务。如果他不想在数学以外的事情上分心,自然没有必要留在大学里。
“当时,像格罗莫夫博士、齐格博士以及汉密尔顿博士这些杰出的数学家都在纽约大学任职。我想,佩雷尔曼或许是因为意识到这些数学家可能是破解难题的关键人物,才决定来到美国的。此外,佩雷尔曼来到美国三年后,就已经积攒了足够在俄罗斯生活的储蓄。要知道,美国湾区,尤其是伯克利附近的生活成本非常高,一般拿奖学金的学生很难存下什么钱。然而,佩雷尔曼的生活方式极其简朴,不仅攒下了部分积蓄,还给在俄罗斯的家人寄了钱。因此,他来美国的两个主要目标都已经实现了。”
布鲁斯·克莱纳博士认为,这个世纪难题能够被攻克,其重要背景之一在于“终于发展出了一种可以应用于庞加莱猜想的数学技术”。同时,他也强调,佩雷尔曼是一个极为罕见的“全能型选手”,能够掌握数学中多个分支领域的知识,这也是成功的关键因素之一。
“在数学领域中,很极少有人能在两个以上的领域中做出重要贡献。这不仅是因为需要花费大量时间,更因为学习新的数学分支需要从头开始建立适用于该领域的全新思维方式。
“如果将佩雷尔曼放在体育领域,他就像是一个能够在撑竿跳高、百米赛跑、跳远以及铅球等多个项目中都拿下金牌的田径选手。然而,这些项目各自需要不同的肌肉力量、心理状态以及训练方法。例如,举重运动员为了能举起重物必须发展特定的肌肉力量,但这种训练与马拉松选手的要求截然不同。同样,在数学研究中,能够像佩雷尔曼这样掌握多个差异巨大的领域并达到极高水平的数学家,实属凤毛麟角。”
法国高等科学研究所的米哈伊尔·格罗莫夫(Mikheal Gromov)博士则指出,要想合理解释为何百年来只有佩雷尔曼成功解决这一难题并不容易,因为可供参考的历史数据太少。
“要解释这场百年一遇的奇迹确实很困难。我认为,佩雷尔曼的成功可能在于他能忍受孤独。数学研究是一项孤独的事业,它要求数学家在日常生活的同时,全身心投入到令人目眩神迷的数学世界中。这种状态会将人的内在撕裂成两半,是一种极其残酷的斗争。然而,佩雷尔曼忍受了这种孤独,最终走到了胜利的彼岸。”
米哈伊尔·格罗莫夫博士。
在格罗莫夫博士看来,证明世纪难题与拒绝菲尔兹奖之间其实是一体两面的关系。
“佩雷尔曼通过极端的自我克制,彻底摒弃了所有不必要的事物,与社会隔绝,全心专注于解决问题。这种纯粹的心性支撑他度过了长达七年的孤独研究,也让他拒绝了菲尔兹奖。当我们评价一个人的成就时,‘纯粹’是至关重要的品质。无论是在数学、艺术、科学还是其他领域,一旦出现堕落的念头,失败便已开始。我们的现代社会也是如此。如果没有一定程度的道德纯洁性社会必然走向崩溃。同样,数学是一门高度依赖内心纯粹性的学科。如果一个人的内心崩坏了,那么数学上的成功也无从谈起。”
作者简介:
春日真人,1968年生,生于1968年,日本东京大学力学系研究科理化学毕业。1993年加入日本NHK电视台,曾任职于长野放送局、节目制作部教养节目组、节目开发部等,现担任经济、社会情报节目导演、制作人。作品有《生命再临:生命科学家柳泽桂子》《认识父母》《流产婴儿去向的冲击》《论文捏造:梦幻医疗为何崩溃》等,主要制作前言医疗与生命伦理类节目。
本文摘自《庞加莱猜想:追寻宇宙的形状》,《赛先生》获出版社授权发布。
BOOK TIME
《庞加莱猜想:追寻宇宙的形状》
[日] 春日真人 著
武晓宇 译
新星出版社
2025年8月 出版
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