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數(shù)學(xué)專家張益唐:敲開世紀(jì)數(shù)學(xué)猜想大門

數(shù)學(xué)專家張益唐:敲開世紀(jì)數(shù)學(xué)猜想大門

2013-09-18 15:49:54

來(lái)源:新華網(wǎng)

  張益唐華人數(shù)學(xué)專家。1978年—1985年考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)系,1992年畢業(yè)于美國(guó)普渡大學(xué),獲博士學(xué)位;目前,在美國(guó)新罕布什爾大學(xué)任教。2013年5月,張益唐在孿生素?cái)?shù)研究方面取得突破性進(jìn)展,證明了孿生素?cái)?shù)猜想的一個(gè)弱化形式,2013年7月,獲晨興數(shù)學(xué)卓越成就獎(jiǎng)。

  在學(xué)術(shù)界,大器晚成者不在少數(shù),然而,年近六旬還是一個(gè)普通講師的卻不多見(jiàn)。為此,當(dāng)《自然》(Nature)雜志在線在“突破性新聞”欄目里,宣布張益唐敲開了“一個(gè)數(shù)學(xué)界的重大猜想大門”時(shí),人們難以相信一個(gè)取得成就堪比陳景潤(rùn)的人居然是一個(gè)在美國(guó)不知名大學(xué)任教的“講師”。

  8月底,張益唐做客中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院華羅庚講座,從四面八方趕來(lái)的“粉絲”把能容納200多人的大報(bào)告廳擠得水泄不通,著名數(shù)學(xué)家、中科院院士王元是其中之一。“張益唐教授有高尚的品德和魅力,他真正做到了淡泊名利,幾十年里默默耕耘,始終關(guān)注著大問(wèn)題的進(jìn)展,時(shí)刻想著攻克大難題。這樣堅(jiān)持了30多年,終于在今年第一次成功證明弱版本的孿生素?cái)?shù)猜想……”王元說(shuō)。

  一項(xiàng)進(jìn)展:首次證明弱版本孿生素?cái)?shù)猜想

  素?cái)?shù)是指只能被自身和1整除的正整數(shù),兩個(gè)相差為2的素?cái)?shù)即“孿生素?cái)?shù)”,例如(3,5)、(5,7)、(11,13)、(17,19)等。100以內(nèi)有8個(gè)孿生素?cái)?shù)對(duì);501到600間只有兩對(duì)。隨著數(shù)的變大,可以觀察到的孿生素?cái)?shù)越來(lái)越少。那會(huì)不會(huì)有一天再也找不到新的孿生素?cái)?shù)對(duì)呢?古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得猜想,有無(wú)窮多個(gè)素?cái)?shù)p,使得p與p+2同為素?cái)?shù)。這就是所謂的孿生素?cái)?shù)猜想。

  1900年的國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)上,數(shù)學(xué)家希爾伯特將孿生素?cái)?shù)猜想與黎曼猜想、哥德巴赫猜想一起列入了他那著名的23個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題中的第八問(wèn)題。

  如何證明這一猜想?人們甚至不知道它的“弱形式”是否成立,用《數(shù)學(xué)文化》主編、香港浸會(huì)大學(xué)理學(xué)院院長(zhǎng)湯濤的話說(shuō)就是——能不能找到一個(gè)正數(shù),使得有無(wú)窮多對(duì)素?cái)?shù)之差小于這個(gè)給定正數(shù),在孿生素?cái)?shù)猜想中,這個(gè)正數(shù)就是2。

  2013年5月14日,《自然》雜志在線報(bào)道張益唐證明了“存在無(wú)窮多個(gè)之差小于7000萬(wàn)的素?cái)?shù)對(duì)”。盡管從2到7000萬(wàn)是一段很大的距離,《自然》還是稱其為一個(gè)“重要的里程碑”。隨即這一研究被認(rèn)為在孿生素?cái)?shù)猜想這一終極數(shù)論問(wèn)題上取得了重大突破,甚至有人認(rèn)為其對(duì)學(xué)界的影響將超過(guò)陳景潤(rùn)的“1+2”證明。

  “張益唐把大海撈針的力氣活縮短到在水塘里撈針,而他給出的方法還可以把水塘撈針輕松變?yōu)橛斡境乩飺漆槨R苍S最后變成在碗里撈針還需要一些再創(chuàng)新的工作,但給出了這一偉大框架已經(jīng)是讓全世界數(shù)學(xué)家瞠目結(jié)舌的壯舉了。”湯濤說(shuō)。

  有人打了一個(gè)比方,張益唐所做的工作,相當(dāng)于1920年挪威的布朗證明了“9+9”,“開啟”了哥德巴赫猜想的證明,接下來(lái)科學(xué)家們陸續(xù)證明了“7+7”、“6+6”,直到46年后的陳景潤(rùn)證明攻下離“1+1”一步之遙卻或是最難的“1+2”。

  一個(gè)信念:執(zhí)著大問(wèn)題,追求完美研究成果

  “這是一個(gè)有歷史性突破的重要工作,文章漂亮極了。”純粹數(shù)學(xué)領(lǐng)域最著名的刊物《數(shù)學(xué)年刊》審稿人、頂級(jí)解析數(shù)論專家亨利·伊萬(wàn)尼克如是評(píng)價(jià)張益唐的論文《素?cái)?shù)間的有界距離》,正是這篇論文刷新了《數(shù)學(xué)年刊》創(chuàng)刊130年來(lái)最快接受紀(jì)錄。

  然而,在此之前,國(guó)際數(shù)學(xué)領(lǐng)域重要的檢索系統(tǒng)Zentralblatt MATH數(shù)據(jù)庫(kù)中,能找到的他名下的論文僅有兩篇。這也被一些學(xué)者分析是他在美國(guó)新罕布什爾大學(xué)數(shù)學(xué)系待了近十年,只是講師(lecturer)的原因。

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