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B*V 发帖数: 3365 | 1 文/王丹红 易蓉蓉
2010年10月,SASTRA拉马努金奖委员会宣布,将2010年度SASTRA拉马努金奖授予29
岁的中国数学家、哈佛大学数学系讲师张伟。评奖委员会主席、美国佛罗里达大学数学
教授K.阿拉底(Krishnaswami Alladi)在颁奖词中说:“通过自己的努力和与他人的
合作,张伟博士在数论、自守形式、L函数、迹公式、表示论和代数几何等数学的广泛
领域,作出了影响深远的贡献……因为他早期的奠基性工作和最近的2项工作,张伟博
士已经成为他所在领域的国际领袖。”
为纪念印度的天才数学家斯力瓦萨·拉马努金(Srinivasa Aiyangar Ramanujan)
,2005年,位于拉马努金故乡贡伯戈讷姆市的Shanmugha文理工研究院(SASTRA)创立
了SASTRA拉马努金奖。该奖每年颁发一次,授予在拉马努金研究领域作出杰出贡献的年
轻数学家。获奖者的年龄限制在32岁以下,因为拉马努金是在他32岁的短暂生命中作出
了辉煌的数学成就。颁奖礼于12月22日——拉马努金的生日当天举行,张伟获得1万美
元的奖金。
美国纽约哥伦比亚大学数学系教授张寿武是张伟的博士生导师,他说:“其实,张
伟是目前在国际数学界非常有影响的一批年轻的中国数学家之一,这批人我知道的就有
10人左右,他们非常聪明,而且是同一代人,其中五六个是北京大学数学系2000届的学
生,张伟的同班同学,包括袁新意、恽之玮、朱歆文等。另外几位同一届清华大学的学
生,他们每个人的水平都与我们相差无几!他们是中国数学的未来,到他们的时代,应
该是中国数学最辉煌的时候。”
张寿武讲述了张伟和袁新意等年轻数学家的故事,他说:“我只是想告诉大家,我
们有这么好的年轻数学家,他们做出这么好的工作,他们是中国的希望。”
读博第二年完成博士论文
张伟1981年7月出生于四川省达县的一个农村家庭,在成都市第七中学毕业后,被
保送进入北京大学数学科学学院。他这一届的同学群星灿烂:包括2000年度的国际奥林
匹克数学冠军恽之玮、袁新意、吴忠涛和刘志鹏,以及2000年中国奥林匹克数学竞赛冠
军朱歆文等。
2004年,经北京大学数学科学院2位教授推荐,张寿武录取张伟作为他的博士研究
生,“他的同班同学袁新意提前一年毕业,2003年就来我这里了,袁新意做得很好,这
也是我录取张伟的原因之一。”
张伟给张寿武的第一印象很有趣:“他和袁新意的性格正好相反。袁新意是一个很
沉稳的人,一般说来不会轻易对新问题下结论,他要先找很多反例,当找不到反例时,
他就把它做出来了;张伟的性格刚好相反,你跟他说什么他都很有兴趣,而且想法很多
,给人天马行空的感觉,不仅对数学的想法多,而且对文学、历史、书法都很有见解。”
刚开始带张伟时,张寿武担心他思想太活跃、不能专心做学问,时常提醒他说:“
不能到我办公室胡说八道,要好好做学问,这是第一年。”
到哥伦比亚大学几个月后,张伟顺利通过博士资格考试,他找张寿武要题目做。张
寿武的观点是: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。于是,他对张伟说:“你自个儿先找题目,找不到题目
我再给你。”
张伟找了半天也没找到像样的题目。不久后,2005年秋天,张寿武开车带着袁新意
和张伟从纽约到马里兰州,参加马里兰大学举办的美国国家基金会一个研讨会。在这次
会上,张寿武讲解了库达拉猜想(Kudla Conjecture),回到哥伦比亚之后,他突然想
到,能不能尝试库达拉猜想中模性(Modularity)的问题,因此就对张伟说:“你就做
做这个题吧!”
“我也没指望他能做出来,因为这个学生找你麻烦,你给个题目让他忙着,当时的
想法就是让他忙着。所以,一开始,我就让他做最简单的例子,然后再往复杂去做。”
张伟忙了两三个月,大约在2005年底,已经回到中国的他突然给张寿武来信说:他
知道怎么做这个东西了。张寿武说:“好,你赶快回来吧。然而,回来之后,我才发现
他不是按我的思路去做的,也就是说不是先做简单的再做复杂的,他一下子就全部做了
,这让我很惊讶!”
在博士研究生的第二年,张伟就库达拉猜想问题写出了论文。
不仅如此,张伟的博士论文也促成了他与袁新意、张寿武的一系列合作。
非常愉快的多人合作
在张伟写博士论文之前,正在读博士三年级的袁新意已写好了他的博士论文,但他
也不想走。张寿武就对2人说:“做完博士论文,我与你们的师生关系就结束了,你们
不走,咱们就做个朋友,一起做做学问。”他将自己的2个题目——格罗斯-乍基亚公
式(Gross-Zagier)和三乘法L-函数(Trip product L-function)公式拿出来。
张寿武从1997年开始做格罗斯-乍基亚公式,2001年,他完成了这个公式一个重要
的工作,他一直在琢磨这个神秘的公式:“我能证明它是对的,但我并不明白在更深层
次上,它为什么是对的。我一直在想,怎样把深藏在这个公式背后的秘密挖出来。”
2005年,他带着张伟和袁新意重新探索这个公式。
“正因为张伟的毕业论文对了,我们合作的这些工作才成为可能;假如他的东西不
对,我们继续做下去是没有意思的。我从1997年开始做这个公式,但有些最关键的东西
我没有做下来,所以,我为什么要重视模性,这也是我为什么让张伟来做这个东西的原
因,这对我们以后的工作是至关重要的一步。”
模性是数学上一个满足一些泛函方程与增长条件的解析函数。张寿武说:“模性非
常重要。安德鲁·怀尔斯在证明费马大定理时,他最重要的工作就是模性,他证明了一
个级数满足一系列对称性,这一对称性证完后,他就证明了费马大定理。在我们的工作
里,也是一个级数,如果这个级数对称了,就能做一般的格罗斯-乍基亚公式,我前面
的一些工作都是假设了一些条件,我要是把这些条件去掉,就必须要有新的办法,新办
法最重要的一步就是母函数的模性。”
3人合作的第一项,是将张伟在博士论文中的工作推广到全实域,张寿武说:“推
广到全实域后,下面才能用,基本出发点是张伟的论文。”他们的文章发表在2009年出
版的荷兰期刊《数学文献》上。
3人合作最重要的成果是关于志村簇上复乘点的高度。他们建立了瓦尔斯普尔热(
Waldspurger)公式在算术代数几何下的一个模拟,瓦尔斯普尔热公式是给出积分周期
和L函数特殊值之间的关系的一个重要公式。这篇论文远远走出了现有的格罗斯-乍基
亚公式,论文太厚了,最后决定变成一本书,因此,这篇论文将以书的形式出版在《普
林斯顿数学研究年刊》上。
他们的合作非常愉快。张寿武说:“袁新意与张伟各有长处,袁新意是奥数冠军队
成员,他的基本功没人可比,如果他说一个结论是对的,就肯定是对的;张伟思想太活
跃,有很多想法。有些是对的,有些不完全对,但很有发展的价值。两个人的性格完全
不一样,与他们在一起真是非常愉快。这对我来说恐怕也是千载难逢的机会:哪有这么
好的年轻的学生做好论文后还不想走,在这里待下来?!”
师承相传 因缘际会
如果说早期的几篇论文中都有张寿武的指导和合作,张伟在其中显示了极高超的技
术能力的话,那么,他最近在算术相对迹公式方面的工作则证明他有独立处理重要大问
题的能力。这些工作包含在他2篇尚未正式发表的预印本中,一个是相对迹公式和格罗
斯—普拉萨德猜想(Gross Prasad Conjecture),一个是算术基本引理。
谈到基本引理的重要性,张寿武解释说,因为证明了朗兰兹纲领自守形式中的“基
本引理”,38岁的越南数学家吴宝珠获得了2010年的菲尔茨奖。吴宝珠证明的是自守形
式中的经典迹公式的基本引理;自守形式中的相对迹公式的基本引理,则是由张伟在北
京大学的同班同学、美国麻省理工学院的恽之玮证明的。
经典迹公式下的基本引理,很多大数学家都作出了很大的贡献,到吴宝珠的时候,
他集大成,把这些方法合在一起,第一个证明了基本引理。“张伟、袁新意和恽之玮是
好朋友,他让恽之玮去证明相对迹公式下的基本引理,恽之玮是专门做基本引理的,他
是用吴宝珠的方法来做的。”
张伟是怎么知道要做相对迹公式的基本引理呢?是张寿武建议的,因为自守形式中
相对迹公式下的基本引理是哥伦比亚大学教授贾戈尔(Jacquet)和俄亥俄大学的教授
阮丽斯(Rallis)提出来的。
贾戈尔是现代自守形式专家。1986年,当张寿武还是哥伦比亚大学数学系的博士生
时,贾戈尔让他做一些相对迹公式,但他一点兴趣都没有,“因为它关注的是自守形式
,我对自守形式没有什么兴趣,当时我也不知道它可以用来推广格罗斯-乍基亚公式。
我跟贾戈尔学了相当长的时间,对他的东西还是很清楚的。”
因缘际会,20多年后,张寿武又让他的学生来做自守形式下相对迹公式的基本引理
。在2008年的一个暑期的晨兴讨论班上,田野作了第一个关于相对迹公式的报告。“所
以说,张伟的工作是继承和发扬了哥大在自守形式方面的一个传统。我的贡献是告诉他
们往哪个地方走。”
张伟非常聪明,他以光一样的速度阅读了所有的相关论文,以光一样的速度将问题
弄清楚了,并证明了其中2个基本引理。然而,与张寿武一样,他真正想做的也不是自
守形式下的相对迹公式下的基本引理,他的兴趣在算术相对迹公式下的基本引理,他和
袁新意将自守形式下相对迹公式的基本引理问题告诉了同学恽之玮。与此同时,他成功
地将贾戈尔—阮丽斯的一些技术移植到算术相交理论中,并在志村簇上算术相交理论的
知名猜想中取得决定性进展。
在张伟的一篇预印本中,他成功地描述了算术基本引理。
张寿武说:“这个引理比吴宝珠和恽之玮的引理更难,在他之前,人们并不知道什
么是算术基本引理。所以说,张伟的贡献是把这个问题提出来了,他在基本引理前加了
‘算术’两个字,这就是他不一样的地方。换句话说,将来几十年大家都要做张伟的问
题。提问题的人的水平比做问题的人更有远见。如果说以前是我提的问题,那么后面的
问题则是他自己提出来的。”
K.阿拉底在2010年SASTRA拉马努金奖的文章中评价:“因为这2篇预印本论文和他
早期的基础性工作,张伟博士已经成为他所在领域的世界领袖。”
张寿武认为,自守形式和算术相交理论,属于数学里的两个领域,一直到张伟把它
做完,才将这两个领域联系在一起,其实,他没有做那么多东西,他只做好了一个东西
,但这个东西处于所有这些领域的交叉中心,这就是为什么他的贡献被认为不仅在于数
论,而且在于代数几何和表示论等多个领域。
他们可以为中国数学作出
划时代的贡献
当年北京大学数学系意气风发的学子,如今木已成林。刘若川,美国普林斯顿高等
研究所博士后;恽之玮,美国麻省理工学院博士后;袁新意,美国克莱数学研究所博士
后;宋诗畅,美国伊利诺伊大学香槟分校博士研究生;肖梁,美国芝加哥大学博士后;
许晨杨,美国麻省理工学院博士后。
张寿武教授曾经感叹:“厉害就厉害在他们不是一个人,而是一批人,他们有什么
东西不懂,就马上打电话给同学,同学也是另一行的高手,马上就知道是怎么回事了,
他们之间不是相互竞争者,而是合作者。”
面对这一批横空出世的数学新星,张寿武说,他们这批人的成功真是非常奇怪,一
届里突然出现了这么多人,以前没有出现过这种现象,之后也没有出现过, “他们说
,北大数学科学学院杨磊和高峡2位教授,对他们这批学生的影响很大。学生的激情都
是受他们的鼓动的,由此,这批学生才做得非常好。”
“袁新意毕业时也做得很出色,他在毕业那年就获得了克莱数学研究所的克莱研究
奖,他是第一个获得克莱研究奖的中国人”“他们这批人确实比我们这一代人做得好,
我们这些改革开放后出国的人,没有哪一个人在这么年轻时就获得国际数学界这么高的
承认。他们是中国数学的未来。” |
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