“思想体操”的玫瑰舞者

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所属分类:百科知识2014年

2014年8月13日,在韩国首尔举行的第27届国际数学家大会上,主持人宣布了数学界最高荣誉“菲尔兹奖”的4位得主,得奖者之一是原籍伊朗的米尔扎哈尼。她毕业于美国哈佛大学,目前在加州斯坦福大学任教。米尔扎哈尼因为对黎曼曲面及其模空间的动力学和几何学上做出了突出贡献而获此殊荣。她是该奖首位女性得主,也是第一个获得此殊荣的伊朗裔获奖者。那么这个国际数学家大会和代表了数学界最高荣誉的菲尔兹奖究竟有何来历呢?

  国际数学家大会与菲尔兹奖

  国际数学家大会由国际数学联盟(IMU)主办,是代表当今最高水平的全球性数学科学学术会议,被誉为数学界的奥林匹克盛会。大会每4年举行一次,首届大会于1897年在瑞士苏黎世举行,除两次世界大战期间外,未曾中断过,至今已有百余年的历史。从1936年起,每次国际数学家大会的开幕式上,都会由国际数学联合会领导人宣布该届菲尔兹奖获奖者名单,颁发金质奖章和奖金,并邀请一批杰出数学家分别做学术报告。

  菲尔兹奖是为纪念加拿大数学家菲尔兹(1863~1932)而命名的。菲尔兹是加拿大著名的数学家和教育家。1924年,菲尔兹作为第七届国际数学家大会主席,成功地主持了该届大会,并在会后提议利用此次大会结余的经费设立一项国际性数学大奖。菲尔兹的建议在1932年苏黎世国际数学家大会上得到通过。但遗憾的是,菲尔兹已在数月前去世,临终前他捐献出一大笔钱作为奖金的一部分,并再次强调了奖金的国际性。

  1936年,奥斯陆国际数学家大会上首次颁发了菲尔兹奖,规定每次获奖者不超过4人,每人获得一枚金质奖章和一笔奖金,奖章的正面为阿基米德头像,背面刻着“数学是宇宙的语言”的拉丁文。菲尔兹奖的获得者多为欧美数学家,华人数学家丘成桐教授于1983年因在微分几何、偏微分方程、相对论领域的杰出成就获得菲尔兹奖。

  菲尔兹奖自1936 年第一次颁奖以来,一直都被男数学家“垄断”,米尔扎哈尼的获奖打破了这一传统。米尔扎哈尼1977年出生于伊朗首都德黑

  兰,在伊朗完成大学学业后到哈佛深造,2004年取得哈佛博士学位。米尔扎哈尼2009年获颁布鲁门塔奖,2013年又获美国数学学会颁发的塞特奖(Satter Prize)。

  这位杰出女性的获奖让我们联想到更多在历史上做出卓绝贡献的女性数学家。她们的名字常常被男性同行的光芒所掩盖,但这些“思想体操”的玫瑰舞者从未停下追求真理的脚步。其实,在众多科学领域中,数学对外部条件的要求最少,无需昂贵的仪器设备辅助,也无需大量野外考察和实验,所以自古以来数学界就有女性参与其中。在男权统治的科学界,数学成为女性学者可以获得成长、甚至取得伟大成就的一方乐土。

  自学成才——热尔曼

  玛丽苏菲·热尔曼(1776~1831),是一名法国数学家。她出生于巴黎一个殷实的商人家庭。热尔曼少年时正值法国大革命前夕,社会秩序混乱。为了安全起见,热尔曼整天被父母留在家里学习。热尔曼的父母都是知识渊博的人,在家庭的影响下她从小就具有良好的生活习惯和自学能力,这些为热尔曼打下了很好的基础。

  1794年,巴黎创办了一个享誉世界的大学——综合科技大学。这里云集了当时众多的数学大师,如拉普拉斯、蒙日和拉格朗日等。从小就热爱数学的热尔曼出于对众多数学大师的崇敬,想到综合科技大学深造,父母也都支持她的想法。可是热尔曼在学校报名时却碰了壁,综合科技大学只接受男性学生。世俗没有让这个坚强的女孩退却,反而坚定了她走自学成才道路的决心,她发誓要改变世俗对女人的偏见。热尔曼仔细研读了欧拉、高斯和拉格朗日的数学著作之后,觉得拉格朗日的著作比较通俗易懂,最适合自学。拉格朗日的著作带给了热尔曼无穷的乐趣,她萌生了写论文的冲动,她迫切需要把学习心得体会撰写成数学论文。

  不久后,论文写出来了,但是该寄给谁呢?如果拉格朗日教授能亲自审读这些文章该多好啊!但是,一个默默无名的女孩的文章能引起著名的拉格朗日教授的注意吗?万一教授连一眼都没看就把它丢到垃圾桶里去了呢?热尔曼决定以“勒布朗先生”的名义寄出这些论文。收到来信后,拉格朗日极为震惊,他不止一遍地看了这位“勒布朗先生”的来信和论文,对其中的观点赞不绝口,对这位素未谋面但又才华横溢的年轻人产生了极大的兴趣,拉格朗日夫人也建议他去见见这位“勒布朗先生”。拉格朗日遂亲自登门拜访,见面后,他发现“勒布朗先生”居然是一位羞答答的妙龄女郎。拉格朗日对热尔曼的自学能力感到十分惊讶,认为她对数学的理解远远超过那些综合科技大学的男学生,他主动提出要做热尔曼的指导老师。在拉格朗日的指导下,热尔曼在声学、弹性的数学理论和数论等方面都取得了出色的成果。

  1816年1月,热尔曼因提出“弹性表面理论”,第一次挑战了拉普拉斯学派,从而声名大噪。热尔曼还对困扰数学家多年的费马大定理做出过重大贡献,她所提出的 “热尔曼定理”是费马大定理提出以来,有关这个著名问题最重要的进展,也为后人攻克这一难题点亮了第一盏希望的烛火。

  热尔曼曾获法国科学院授予的评委会特别大奖,但她既没有出席颁奖典礼,后来也没有领取金质奖章。这个在数学王国里点亮了一盏耀眼烛火的女性,在现实中,却找不到合适的职业。她终身没有获得任何学位。德国数学家高斯曾坚

  持将她推荐给哥廷根的教授团,请求颁授一个荣誉博士学位给她,可惜迟了一步,热尔曼于1831 因乳腺癌去逝。

  由于当时普遍存在的对女性从事科研的成见,热尔曼在开始其研究生涯之前就被拒于巴黎综合科技大学校门之外,如果不是她对科学的执着追求,历史上就会少了一位杰出的女数学家。热尔曼的经历折射出了当时女性求学的艰辛与不易。

  世界上第一位程序设计师

  ——艾达

  艾达·洛芙莱斯(1815~1852),是著名诗人拜伦之女,英国数学家。艾达是计算机程序创始人,建立了循环和子程序概念。为了纪念这位女数学家对现代计算机与软件工程所产生的重大影响,美国国防部将耗费巨资、历时近20年研制成功的高级程序语言命名为艾达语言(Ada)。美国国防部标准局也曾以她的生日设立了该语言的编号MIL-STD-1815。在微软的产品里也可以找到Ada的全息图标签。英国计算机公会每年都会颁发以艾达为名的奖项。

  艾达很小的时候就对数学有着强烈的兴趣和热情,拜伦喜欢称呼她为“平行四边形公主”。1835年,艾达嫁给了威廉·金,成为了洛芙莱斯伯爵夫人,并育有3个孩子。对艾达而言,数学占据了她人生中的绝大部分时间,即使结婚之后也是如此。艾达也积极活动于伦敦的社交圈,年轻时曾是“女学究社团”的会员。

  10岁那年,经老师玛丽·索麦维介绍,艾达第一次遇到了查尔斯·巴贝奇(1791~1871,英国数学家、发明家兼机械工程师),那时她正跟着一群成年人去参观他的实验室,当时去参观那些令人惊奇的机器已成为伦敦社交圈的一种时尚。艾达给巴贝奇留下了深刻的印象,因为她是参观者中少数几个能对他的机器和他的工作给出理智、客观评价的人。当时,实验室里有一台巴贝奇发明的分析机,艾达对它产生了极大的兴趣,开始致力于为该分析机编写算法。

  从1842年起,艾达花了9个月的时间来翻译意大利数学家路易吉·米那比亚对巴贝奇的计算机设计书(即《分析机概论》)所留下的备忘录。她的工作不是简单的翻译,还包括详细的注解,这些注解几乎是原文的3倍。她对机器进行了详尽的数学解析,描述了它的部件、开列了其可能的用途。艾达描述的是一台当时尚不存在的计算机,在注解中她甚至为这台虚拟的机器写下了计算伯努利数的计算机程序,这个程序被公认为是世界上第一个电脑程序。因此,艾达也被认为是世界上第一位程序设计师。

  巴贝奇曾在他所著的《经过哲学家人生》中写道:“我认为她为米那比亚的备忘录增加了许多注记,并加入了一些新的想法。虽然这些想法是由我们一起讨论出来的,但是最后被写进注记里的想法确确实实是她自己的构想。我将许多代数运算的问题交给她处理,这些工作也与伯努利数的运算相关。她还修正了我先前程序里的重大错误。”艾达提出了许多巴贝奇本人也未曾提到的新构想,比如艾达曾经预言道:“这个机器未来可以用于排版、编曲或是各种更复杂的用途。”1953年,艾达阅读《分析机概论》所留下的笔记被重新公布,并被认为对现代计算机与软件工程产生了重大影响。遗憾的是,这位天才数学家英年早逝,1852年,艾达为了治疗子宫颈癌,在当时流行的放血治疗中死于失血过多,享年37岁。

  (未完待续)

  【责任编辑】张小萌

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