陈省身——从数学家到爱国者的瑰丽人生
陈省身——从数学家到爱国者的瑰丽人生
国际数学联盟及陈省身奖基金会在香港宣布成立全球数学大奖“陈省身奖”,以表彰终身成就卓越的数学家,并纪念已故国际数学泰斗陈省身教授。这是该联盟第一个向华人数学家致敬的奖项。
“陈省身奖”是国际数学联盟负责的第4个大奖,其他3项也均以数学家命名,分别为设于1932年的“菲尔兹奖”,是40岁以下数学家的最高荣誉;始于1982年的“内万林纳奖”,信息科学领域奖项;2006年开始颁发的“高斯奖”,在应用数学领域授奖。而“陈省身奖”为终身成就奖,并且不限数学分支,授予“凭借数学领域的终身杰出成就赢得最高赞誉的个人”。
陈省身是谁?他是怎样的人?他有什么样的成就?他为什么能获得国际数学界如此高的赞誉和表彰?
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是的,当看到“陈省身奖”这4个字时,我们心中的种种疑问不禁油然而生。本篇文章将解读一代世界级数学大师——陈省身。
标签:陈省身;数学;人物
陈省身(Shiing-shen Chern),世界级的数学大师。他的数学,至纯至美。他的一生,至简至定。
他开创并领导着整体微分几何、纤维丛微分几何、“陈省身示性类”等领域的研究。他是唯一获得世界数学界最高荣誉“沃尔夫奖”的华人,被国际数学界尊为“微分几何之父”“当今最伟大的数学家”。曾先后主持、创办了三大数学研究所,造就了一批世界知名的数学家,其中华人科学家有杨振宁、廖山涛、吴文俊、丘成桐等。晚年情系故园,每年回天津南开大学数学研究所主持工作,培育新人,只为实现心中的一个梦想:使中国成为21世纪的数学大国。他不遗余力地为把中国建成数学大国贡献了毕生的精力和心血。
数学——一生的兴趣和选择
诺贝尔为什么没有数学奖
陈省身,1911年10月28日生于浙江嘉兴秀水县,因那年是辛亥年,所以号“辛生”,名字则出自《论语》——“吾日三省吾身”。
他只上过一天小学。8岁那年,陈省身才去浙江秀水县城今嘉兴市里的县立小学上学。可那
天下午放学时,不知什么缘故,老师却用戒尺挨个打学生的手心。陈省身虽然因为老实没挨打,可这件事却对他刺激太大,从此便不肯再迈进小学校门。第二年他考入中学,4年之后,考入南开大学理学院本科。在南开,陈省身做出主修数学的第一次选择:一方面是因为他的数学能力一向比较好,另一方面则是由于他上第一堂化学实验课,在吹玻璃管时手足无措,而助教又是严厉著名、外号叫“赵老虎”的,从此他对理化充满畏惧。看来每考数学“必是王牌”的他,是为数学而准备的,他想。
陈省身19岁时考入清华大学读硕士。在清华时的陈省身,对微分几何充满了向往,但未曾入门。“那时候的心情,是远望着一座美丽的高山,还不知如何可以攀登。”后来,陈省身听了德国汉堡大学数学家W.布拉施克的“微分几何的拓朴问题”,决定去汉堡读书。汉堡道路的选择使他有幸接触了布拉施克、E.凯勒、E.嘉当等世界最伟大的数学家的思想和学术。在汉堡大学开设嘉当-凯勒定理讨论班时,一开始几乎所有的人都来了,但因为艰涩难懂,最后只剩下陈省身一个人,就在那时他懂得了嘉当的魅力。
1936年,陈省身的公费期满,接到清华的聘约,但他决定去巴黎跟嘉当先生工作一年。“这对于我在数学上的研究发展来说确是决定性的一年。”他说。
1937年陈省身回到国内,正值抗日战争爆发,战争几乎会影响和改变每个人的命运,但是战争却没有影响陈省身的数学方向。
陈省身随西南联大南迁。“设备图书什么都没有,条件差,也没房子,记得我和华罗庚、王信忠先生挤在一个房间,因为地方小,连箱子里的一点书都不愿意打开。但就是在这样的环境里,也能做出成绩来。”陈省身在昆明的煤油灯下写出的两篇文章,发表在普林斯顿大学与高级研究所合办的刊物《数学纪事》上,数学家H.外尔和A.韦伊认为陈省身的研究工作达到了“优异数学水准”。遂极力促成陈省身来普林斯顿。他们认为陈省身是“迄今所注意到的最有前途的中国数学家”。
虽然美国卷入战争,但普林斯顿却因战争得“福”——爱因斯坦、冯·诺依曼、E.诺特等因犹太人或与犹太人有关的受迫害科学家的加盟,使普林斯顿取代欧洲而成为世界数学中心。陈省身决定从昆明前往美国的普林斯顿。因为战事紧急,去普林斯顿的路困难重重,但是他没有畏惧,前后辗转用了一个星期,陈省身终于到达美国。
1943年,是陈省身一鸣惊人的一年。这一年,32岁的陈省身在美国普林斯顿高级研究所完成了关于高斯-博内公式的简单内蕴证明,这篇论文被誉为数学史上划时代的论文,这是陈
省身一生中最重要的数学工作,因此,他后来被国际数学界尊称为“微分几何之父”。
“我得力于吾国两名成语自励,即日新日日新的精神和登峰造极的追求。”陈省身说。
在数学上“统一中国”
自1949年建国以后,中国大陆的数学界也开始实行向以苏联为首的社会主义阵营“一边倒”的政策。此后的近40年里,中国与国际数学联盟完全中断了联系。与此同时,台湾的数学界却在国际数学联盟中占据着“中国”的席位,中国数学的代表权问题成为当时一个十分敏感的政治问题。促成中国数学界的统一,是当时全体华人数学家的共同心愿。
1986年,国际数学家大会在加州大学伯克利分校召开。作为中国数学家代表,北京大学的张恭庆院士亲身经历了“统一”的全过程。“陈先生是伯克利分校的终身教授,他热情地向大陆和台湾的数学家尽地主之谊,请他们到家中吃饭、交谈。”张恭庆说:“陈先生的悉心协调,对实现数学界统一这一心愿起到了催化剂的作用。”
参会期间,陈省身多次召集两岸的代表们进行面对面的沟通和交流。几次对话下来,积存已久的误会基本消除,中国的代表权问题有了解决方案:中国作为一个整体加入国际数学
联盟,拥有最高的会籍等级——第五级,共有5名投票权,其中“中国数学会”3票、“中国台北的数学会”2票。这样一来,在数学领域,中国终于实现了“统一大业”。
从1986年至今,海峡两岸的数学家彼此尊重、相互学习,在国内外都树立了良好的形象。
“陈省身猜想”——21世纪中国成为数学大国
在南开大学陈省身数学研究所的档案室里,至今仍存放着陈省身与胡国定200余封20多年前穿越太平洋的通信,从介绍著名数学家来讲学,到引进人才,再到筹措捐款,事无巨细。“我记得,寄往美国的航空信是十天到,常常是我的信还没寄到,陈省身的又一封信就来了,他为南开数学研究所花费的心思太多了。”胡国定回忆说。
在80年代初南开数学研究所房无一间、书无一册的困难条件下,陈省身不仅将自己的全部藏书——一万余册捐赠给数学研究所,又把1985年获得的世界最高数学奖──沃尔夫奖的5万美元奖金全部捐赠给南开数学研究所。
陈省身所有的努力,只为一个目标——21世纪中国成为数学大国。这个1988年在南开大学召开的“21世纪中国数学展望学术研讨会”上提出的倡议,被时任国务委员、国家教育委员
会主任的李铁映称为“陈省身猜想”。
“与其他学科相比,数学不需要太多的实验设备,主要靠数学家的聪明和勤奋,中国原来的基础也好,率先发展起来更具可能性。”陈省身说。要实现率先发展,物质保障必不可少。会上,陈省身向与会领导表示:“如有可能,希望支持一下。”李铁映当即表示,要为陈省身“送一个礼”。他指着当时南开数学所的三层楼说:“你可以盖七层八层嘛!”陈省身却回答:“要实现我的猜想,不是南开一家能够做到的,这个礼请送给全国数学界吧!”这份厚礼就是后来数学界熟知的用于培养数学人才、改善数学研究条件等的“数学天元基金”。从1990年的100万,到2003年的500万,这笔基金对20世纪90年代以来的中国数学发展起到了重要的作用。
当改革开放的步伐迈入21世纪,国际数学界的“奥林匹克”——国际数学家大会在陈省身的倡议和努力下首次来到中国。2002年8月20日,四年一届的世界数学家大会在北京举行,时任同志出席了开幕式,并成为史上第一个为菲尔兹奖获奖者发奖的国家元首。来自全球的4000多名杰出数学家参加了为期9天的盛会。91岁高龄的陈省身担任了本届大会的名誉主席。他高兴地对新闻界说:“中国已经是数学大国,下一步目标是做数学强
国。”世界数学家大会在北京成功举行,离陈省身最大的心愿——让中国在21世纪成为数学大国,又迈近了一步。
对于自己所做的工作,陈省身表示:“国际数学家大会在这里召开,首先说明中国的数学研究得到了国际数学界的承认。我们是做了一些工作,但如果中国数学没有相当的水平,全世界数学家也不会到中国来开会。”胡国定如此评价陈省身:“中国数学开始和国际接轨,向数学大国迈进。在中国与世界先进国家数学的衔接过程中,陈省身先生功不可没。”
如今,“陈省身猜想”已变为了现实。中国数学的发展速度超乎人们的想象。不仅学科体系变得庞大,而且与其他学科的联系变得密切。陈省身为发展中国的科技事业尽心竭力,并培养出一大批数学精英。他还把自己最出的学生,如陈永川、张伟平召唤回国,成为中国数学界最杰出的新生力量,填补着数学上的重要空白领域。
“数学没有诺贝尔奖是一件幸事”
陈省身曾经在一篇文章中写了一个故事:有一次他和夫人去参观罗汉塔,看着看着突发感慨:“无论数学做得怎样好,顶多是做个罗汉。菩萨大家都知道他的名字,罗汉谁也不知道
那个是哪个人。所以不要把名利看得太重。”他认为数学的菩萨是黎曼和庞加莱。黎曼不断地开拓了数学的空间,庞加莱把数学的平面和空间推广到了N维,因为有了这两位,其他人的工作只能是“罗汉”。
名利从来不是陈省身的追求。“我读数学没有什么雄心,我只是想懂得数学,如果一个人的目的是名利,数学不是一条捷径。”陈省身说自己做学问从来不赶时髦,不抢热门。
“数学没有诺贝尔奖是一件幸事。”陈省身说,数学有很多简单而困难的问题,这些问题使人废寝忘食,多年或经年不决,一旦发现了光明,其快乐是不可形容的。“这是一片安静的天地,没有大奖,也是一个平等的世界。”
“要在国内成立一个基地,培养第一流的数学人才。那基地需有一流的设备,友善的空气,使人工作其中,觉得快乐。”陈省身说。
千古存心事 欧高黎嘉陈
陈省身一直未放弃对数学的创新研究,他把有创新的数学称为好数学,做数学已成为他终身的兴趣和生活方式。在2004年10月29日,陈省身93岁生日的第二天,他又公布了他对数
学界50年来一直未曾破解的一个难题——关于六维球面上复结构问题的最新研究进展。
2004年11月2日经国际天文学联合会下属的小天体命名委员会讨论通过,国际小行星中心正式发布第52733号《小行星公报》通知国际社会,将一颗由国家天文台施密特CCD小行星项目组于1998年2月15日在河北兴隆发现并拥有命名权,永久编号为1998CS2号的小行星命名为“陈省身星”,以表彰他对全人类的贡献。《小行星公报》中称,陈省身“在整体微分几何等领域上的卓越贡献,影响了整个数学学科的发展”。

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