|
|
发表于 昨天 08:24
|
查看: 12 |
回复: 0
那个痴迷于数豆子的日本男孩,后来数出了菲尔兹奖

小平邦彦
你见过十岁小孩给狗做智商测试吗?
小平邦彦(Kunihiko Kodaira)十岁那年,家里母狗生了小狗。他把小狗藏起来,母狗急得团团转,到处嗅,直到他把小狗还回去。他又试了一次,这次只藏起两只,母狗却显得挺安心。小平据此得出结论:“狗不会数数。”
这个从小爱数豆子、给狗做实验的孩子,后来成了日本第一位菲尔兹奖得主。只是那条通往数学之巅的路,比他小时候数豆子要曲折得多。
一个口吃男孩的“不务正业”
1915年,小平邦彦出生在东京一个知识分子家庭。父亲小平权一毕业于东京帝国大学,先在农林省工作,后来当选国会议员,一生写了约四十本书和三百五十篇论文。母亲小平市是校长的女儿。这样的家庭环境,按理说孩子应该从小出类拔萃。
但小平邦彦小时候,真算不上什么神童。他口吃,一紧张更说不利索。体育课是他最讨厌的,因为他压根不是运动型的。他自己后来在自传里说,小学时成绩很差。当然,这话可能有点过分谦虚,但至少在那个阶段,他确实没显露出什么惊人天赋。
不过有两件事,他打小就着迷:数数和玩积木。
1921到1922年,他父亲在德国待过一阵。当时德国通货膨胀失控,日元坚挺,小平权一用很便宜的价格买了一大堆东西带回日本。其中有一套德国产的拼装积木,小平邦彦爱不释手。那套玩具让他很早就打定主意:长大了要当工程师。
小平邦彦和中学时期的同学
1927年,他进了中学。中学阶段,他的数学天赋开始冒头。三年课程才上了一半,他已经把算术、代数、平面几何、立体几何全学完了,课本上的题也做光了。于是他去买了一本大学用的教材——藤原松三郎的《代数学》,开始自己啃矩阵、行列式、连分数、二次互反律这些东西。藤原松三郎是个学识渊博的数学家,在巴黎、哥廷根、柏林都留过学,他写的这本教材后来被人拿来和塞雷、韦伯的经典著作相提并论。一个中学生自己捧着这样的书啃,你能说他“成绩差”吗?
数学与音乐:两条并行的河流
小平邦彦的家里还有一件从德国带回来的东西:一架钢琴。十五岁那年,他开始学琴。他的钢琴老师是中岛先生——当时还是东京大学的学生。中岛毕业后,把他妹妹中岛田附介绍来继续教小平。这位中岛田附是个小提琴手,不是钢琴家,但小平邦彦跟着她,音乐的路反倒走得更宽了。
后来他进了旧制第一高等学校,遇到了一位数学老师——荒又秀雄。荒又秀雄是位出色的数学家,写过矩阵和行列式的书,也发表过关于ζ函数的有趣论文。小平邦彦看到荒又秀雄做数学时那种发自内心的享受,突然意识到:这才是他真正想干的事。他决定将来当个数学老师。
东京帝国大学时期的小平邦彦
1935年,他进了东京帝国大学。第一年,他听了高木贞治的“分析学入门”讲座。这是高木贞治退休前最后一年的课。负责这门课习题课的,是后来成为著名数学家的弥永昌吉(Shokichi Iyanaga)。
弥永昌吉
弥永昌吉后来回忆过一件事:
“我布置了一道习题,要证明自然对数的底e不是二次无理数——课上已经证明了e是无理数。小平邦彦走到黑板前,一句话没说,几行就写完了。全班同学看着他的证明,都服了。每一个字都恰到好处。”
你想想那个画面:一个以前口吃的年轻人,在黑板前用数学说话,一句多余的话都没有,干净利落。这大概就是后来那个小平邦彦的雏形了。
1938年3月,他从东大数学系毕业。但这人还不满足——1941年3月,他又从东大物理系拿了第二个学位。到1941年,他已经发表了十篇论文。这期间,他和弥永昌吉一家走得很近。弥永的妹妹精子是个小提琴手,恰好也在中岛田附那里学琴。中岛田附经常组织音乐会,小平邦彦在台上弹钢琴伴奏,精子拉小提琴。两个人就这么走近了。
结婚典礼留影
1943年,他们结了婚。蜜月去了箱根附近的强罗温泉。那不是什么浪漫假期——日本当时深陷战争,食物极度匮乏,他们去旅馆得自己带大米,因为旅馆厨房里什么都没有。
战争、失去与重新开始
1944年3月,他们的儿子一彦出生了。但东京的局势越来越糟,盟军的轰炸一天比一天密集。那年秋天,女人和孩子们都撤到了长野县的轻井泽——一个在东京以北山区里相对安全的小镇。小平邦彦在东京讲完秋季课程后,也去了轻井泽和家人团聚。
1945年2月,东京遭到上千架美军轰炸机的空袭。物理研究所和数学研究所都疏散了。4月13日,他们在东京的家被炸毁。小平邦彦带着家人搬到了米泽——他父亲在那里有栋房子。8月6日,广岛原子弹爆炸;8月9日,长崎原子弹爆炸。8月14日,日本投降。
小平邦彦
那年秋天,研究所陆续在东京重新开放。小平邦彦把家人留在米泽,自己先回东京。令人惊讶的是,他很快就恢复了讨论班,重新开始做出成果。但他在自传里写了这样一句话:“我曾以为我会一直在日本,享受数学和音乐。这个念头,被战争彻底摧毁了。”
这句话很轻,但分量很重。一个原本只想安静做数学、弹钢琴的人,被战争逼到了墙角,家没了,孩子后来也因为肾病在1946年夭折。他后来还能重新站起来,继续做数学,这件事本身就挺了不起。
战后,他对拓扑学、希尔伯特空间、哈尔测度、李群、概周期函数这些领域产生了浓厚兴趣。日本在战争期间几乎与外界隔绝,但他还是想办法读到了外文文献——赫尔曼·外尔(Hermann Weyl)、斯通、冯·诺依曼、霍奇、韦伊、扎里斯基,这些人的工作对他影响最深。
1949年4月,他以一篇题为《黎曼流形的调和场》的论文获得东京大学博士学位。这篇长达80页的论文发表在国际顶级期刊《数学年刊》上,一下子让国际数学界知道了小平邦彦这个名字。外尔读到后,邀请他去普林斯顿高等研究院。
外尔(左)、艾克曼(右)和小平邦彦(中)
唐纳德·斯宾塞(Donald Spencer)在自传里写道:“这篇论文也打动了我,我邀请小平邦彦在1949-50学年到普林斯顿大学来讲他的工作。这开启了我们之间的合作——后来我们一起发表了十二篇论文,也结下了一生的友谊。”
普林斯顿的黄金十年
1949年9月,小平邦彦以研究员身份去了普林斯顿高等研究院。第二年,他又去了约翰斯·霍普金斯大学做访问教授。1951年,他回到普林斯顿高等研究院。这时候,他的妻子精子和两个女儿也终于从日本来到美国,一家团聚。
1952年9月,他被聘为普林斯顿大学的副教授,1955年9月晋升为教授。在此之前,他一直保留着在东京的职位,但升了正教授之后,他辞掉了日本那边的工作。
在普林斯顿期间,小平邦彦继续深入研究调和形式,尤其是它们在代数几何中的应用——这也是霍奇当年工作的出发点。1950年代是复代数几何蓬勃发展的时期,源自法国的层论——由勒雷、嘉当、让-皮埃尔·塞尔(Jean-Pierre Serre)等人开创——提供了一套全新的工具来处理全局问题。层论和霍奇理论天然地契合在一起,小平邦彦恰好站在这个交汇点上。
唐纳德·斯宾塞
他和唐纳德·斯宾塞合作发表了一系列论文,彻底改变了代数几何的面貌,也为弗里德里希·希策布鲁赫(Friedrich Hirzebruch)和更年轻一代数学家后来的突破奠定了基础。意大利古典学派的几何学家们留下的许多未解或不完整的问题,被小平邦彦用令人信服的方式解决了。
1954年,国际数学家大会在阿姆斯特丹举行。那年8月中旬,小平邦彦从纽约乘船前往欧洲。9月2日,在开幕式上,赫尔曼·外尔把菲尔兹奖授予了他和另一位获奖者让-皮埃尔·塞尔。第二天,小平邦彦做了题为“代数簇超越理论的若干结果”的报告。
颁奖仪式上的塞尔、小平邦彦和外尔教授
但你猜怎么着?他回美国之后,在普林斯顿待得并不舒服。他在自传里写了一句很直接的话:“自从莱夫谢茨退休后,我渐渐觉得普林斯顿的老教授们讨厌我。”
1961年,他应奥斯卡·扎里斯基(Oscar Zariski)的邀请,去哈佛做了一年访问教授。第二年,他接受了约翰斯·霍普金斯大学的讲席教授职位。1965年,他又去了斯坦福大学。他的老搭档斯宾塞对普林斯顿没留住小平邦彦这件事特别生气,索性也从普林斯顿辞职,跟去斯坦福了。在斯坦福,小平邦彦开了一门课讲抽象复解析流形,后来整理成书,就是那本《复流形》。
荣誉、教材与最后的厨房
小平邦彦获得过多少荣誉?说起来,1954年的菲尔兹奖只是开始。1957年,他同时拿下了日本学士院奖和文化勋章——后者是日本政府颁给在文化领域有卓越贡献者的最高荣誉。1975年,他获得藤原奖,1984年又拿下了沃尔夫奖。沃尔夫奖的颁奖词写得很克制:“因为他对复流形和代数簇研究的杰出贡献……小平教授对调和积分进行了深刻研究,并将其精准而重要地应用于代数几何与复几何。这些工作包括射影嵌入定理、复结构的变形理论(与D·C·斯宾塞合作),以及复解析曲面的分类。他的工作极大地影响并激励了全世界这些领域的研究者。”
他也被多个学术机构授予荣誉成员称号,包括哥廷根科学院(1974)、美国国家科学院(1975)、美国人文与科学院(1978)和伦敦数学会(1979)。
1975年从东京大学退休后,他去了学习院大学理学部任教。这所私立大学在日本的声望很高,小平在那里教了十年书。但他越来越担心学生的水平在下降。这人有个特点:他不光私下抱怨,而是直接给文部省写信,批评教育部“扼杀了个性,消灭了儿童和大学生的创造力和主动性”。
小平邦彦
光写信还不够。他觉得教科书有问题,那就自己动手写。1977年,他写了《复分析》——日文版,后来2007年译成英文出版。出版商在介绍里说:“这本书出自大师之手,学生和专家都会喜欢。作者用一种清晰直接的方式讲述经典复变函数论。整本书强调几何直观,以避免这个领域常见的拓扑陷阱。……从基础开始,学生一步步走向共形映射、黎曼映射定理、黎曼面上的解析函数,最后抵达黎曼-罗赫定理和阿贝尔定理。”
1976年至1981年,他陆续出版了五卷本的《解析入门》,几乎把大学低年级的数学基础课全包了。1986年,他出版了《复流形与复结构的变形》。一位评论者写道:“作者与斯宾塞共同创立了复流形变形理论,他写的这本书,对所有对这个如今已极其广阔的领域感兴趣的人,都会有大用。”
他生命的最后十年,一直在与健康问题搏斗。呼吸系统出了问题,听力也严重下降——这对一个终生热爱音乐的人来说,是种残酷的剥夺。1990年,国际数学家大会在京都召开,他病得太重,没能出席。
弗里德里希·希策布鲁赫在回忆文章中写下了他与小平的最后几次见面:“小平邦彦是我的朋友,也是我的老师。我和妻子至今还记得最后一次去他在东京的家。他正趴在厨房的桌子上写中学教材。他夫人节子得把那些稿纸推到一边,才有地方准备饭菜。1995年,我祝贺他八十岁生日,他用他一贯的迷人方式回应了我。但1996年我们再回东京时,他已经住院了。我们没能再和他说上话。”
小平邦彦的妻子节子,在他去世两年半后的2000年1月也离开了。
尾声:厨房里的数学家
小平邦彦小时候数豆子,给狗做实验,玩德国积木,后来弹钢琴,学物理,做数学。战争炸掉了他的房子,也炸掉了他“一直待在日本享受数学和音乐”的念头。他在普林斯顿写出了一生最重要的成果,拿了菲尔兹奖,然后被普林斯顿的老教授们“讨厌”了。他回到日本,被迫当了行政领导,然后就此停笔。
但他没有真的停下来。他在厨房的桌子上,趴着写中学教材。一个拿过菲尔兹奖的人,在厨房里教中学生怎么解方程。这画面有点荒诞,也有点动人。
他的一生不像一条笔直的路,倒更像他小时候玩的那套德国积木——拆开、重组、再拆开、再重组。有些部分搭得很高,有些部分就那么放着,再也不动。但整体看下来,那是一个完整的东西。
你说他算不算“闲散”?当然不算。他只是不想把“数学家”这三个字活成一个单一的、紧绷的状态。数学很重要,但弹钢琴也很重要,给中学生写教材也很重要,甚至在厨房里给稿纸腾个地方准备吃饭——也很重要。这些事放在一起,才是小平邦彦。
小平邦彦 |
|