最接近神的数学家(说他是数学界的旷世奇才大家没意见吧)(1)

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⏫高斯和黎曼才是最伟大的数学家⏫

在这个世界上,总有那么一些人,他们从出生的那一刻起,就注定不平凡,他们似乎就带着某种使命,在短暂的一生中,围绕着他们所钟爱的事业,创造出一个又一个撼动世界的传奇,当辉煌过去,他们犹如夜空中的星宸般骤然陨落,敛尽一世的光辉,今天我想记录的正是这么一位天才,他就是德国数学家黎曼,带你领略绝世天才的传奇魅力。

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⏫这就是黎曼⏫

黎曼一生,先后创造了

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⏫黎曼一生的贡献⏫

黎曼的诸多贡献曾几次颠覆传统科学的认知,引起轰动科学界的反响,他在微积分和几何方面的研究成果,更是奠定了当今数学计算机的基础,直接影响了广义相对论的诞生。可以说没有黎曼几何等理论,爱因斯坦很难提出广义相对论。

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⏫爱因斯坦广义相对论⏫

2015年12月21日下午,国际著名数学家丘成桐教授在广义相对论100周年演讲上这样评价黎曼,广义相对论的建立离不开黎曼几何,黎曼是现代几何真正的创始人,是历史上最伟大的数学家。

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⏫国际著名数学家丘成桐教授⏫

丘成桐教授在演讲中这样说道:“他在读研的时候,就对广义相对论非常着迷,曾经他考虑过一个问题,如果赤道上有两个人,分别沿着经线朝北走,一开始他们是相互平行的,但是一直走到了北极点,结果他们相遇了”。

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⏫黎曼曲面⏫

除了“黎曼猜想”之外,黎曼的另一个成就,就是他创立的“黎曼几何”又称“椭圆几何”它是非欧几何的一种,而黎曼几何中的一条基本规定是,在同一平面内任何两条直线都有公共点,也就是交点,如果说天才的爱因斯坦曾站在过巨人的肩膀上,那么这些巨人中黎曼一定是最突出的一位,黎曼几何在广义相对论里得到了重要的应用,在广义相对论里爱因斯坦放弃了关于时空均匀性的观念,他认为时空只是在充分小的空间里以一种近似而均匀的,但是整个时空却是不均匀的,这一解释直接借鉴了黎曼几何的观念。

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此外黎曼几何在数学中也是一个重要的工具,它不仅是微分几何的基础,也应用在微分方程、变分法和复变函数论等方面,而这一年黎曼刚刚31岁,天才黎曼似乎注定为数学而生,他的一生大半部分都在困苦中度过,而贫苦生活中,黎曼却不断创造着属于数学世界的无尽的财富。

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⏫黎曼幼时⏫

1832年,6岁的黎曼开始跟随父亲学习算术,不出半月,父亲便发现小黎曼不仅算数特别快而且思路清晰,甚至还喜欢出题考别人。短短几年,小黎曼的数学水平就已经超过了父亲,父亲不得不为他找来了一位专业的数学老师,以学习更高级的算数和几何,结果黎曼的数学老师很快也发现,黎曼的数学天赋简直达到惊人地步,某些地方的见解甚至远远超过自己,你以为这就很夸张了吗?不,这还仅仅是个刚开始。

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1840年,黎曼进入中学,就在别的孩子为算数而苦恼不已的时候,黎曼已经自学了近代数学先驱欧拉,法国数学家勒让德等人的多部著作。

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⏫欧拉⏫

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⏫勒让德⏫

黎曼掌握了大量的数论,系统分析知识,据说黎曼曾用6天时间研究了勒让德的《数论》,这本有800多页晦涩难懂的数学著作,更夸张的是在几个月后,少年黎曼依旧能清晰的讲述书中的内容,此时的黎曼或许已经超脱了学习的范畴,逐步拥有自己独特且深刻的数学思维与哲学观。

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⏫哥廷根大学⏫

1846年,迫于生计,黎曼按照父亲的意愿进入了哥廷根大学,学习哲学和神学。如果你认为黎曼通往天才的道路会因此受阻,那么你就多虑了,因为在此期间,黎曼并未放弃他钟爱的数学,反而研究得更加深入,还先后去听了一些数学讲座,其中包括高斯关于最小二乘法的讲座,这些讲座,使黎曼愈发的清楚自己的愿望是探索那神奇奥妙的数学,而不是子承父业,成为一名受人尊敬的牧师。思索再三,黎曼向父亲提出了自己的想法,开始改学数学,而黎曼的老师就是拥有“数学王子”美誉的高斯。

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高斯对于这个学生是赞不绝口,,高斯评价黎曼的博士论文时,用了这样的描述:黎曼提供了令人信服的证据,作者对该文所论述的这一问题,作了全面深入的研究,作者具有创造性、活跃性、真正数学家的头脑,具有灿烂丰富的创造力。25岁的黎曼获得了一位世界顶级数学家的肯定与赞赏,这是多么令人羡慕的成就,高斯一生,被夸赞的学者寥寥无几,黎曼就是其中一位,而后来的黎曼,也正如高斯所说,以丰富的创造力开创了属于他的传奇。黎曼一生成就无数,而最能代表黎曼在数学上的天才智慧的莫过于有“数学史上伟大的猜想”之称的“黎曼猜想”。

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他的这一猜想,足足困扰后世160年,1900年8月8日,大数学家希尔伯特在第二届世界数学家大会上,做了一个著名的演讲,提出了23个数学难题。

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⏫希尔伯特⏫

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黎曼猜想位列23个数学难题中第8个,有人曾经问希尔伯特,如果500年后能重回人间,你最希望了解的事情是什么?希尔伯特回答说:我想知道,黎曼猜想解决了没有。

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⏫数学家蒙哥马利⏫

美国数学家蒙哥马利则表示,如果有魔鬼答应让数学家用自己的灵魂,来换取一个数学命题的证明,多数数学家将会选择黎曼猜想。

2000年5月,黎曼猜想又被列为千禧年7道世纪难题之一,美国克莱数学促进会宣布,对七大悬而未决的数学难题,以每个100万美元的悬赏寻求解答,那么黎曼猜想到底是什么?它为何有如此巨大的魔力呢?

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对于非数学专业的人来说,只需要知道,黎曼猜想关注的是素数分布的问题即可

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在过去,人们认为素数的出现是随机的,而黎曼认为事实并非如此,他对此展开了研究,1859年黎曼在他的论文中提出,有一个特定的函数,除了一些比较普通的负偶整数零点外,它的其余非平凡零点的实部都是1/2,自这个猜想被提出160年以来,不知有多少数学家对黎曼猜想陷入迷恋状态。

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2018年曾荣获具有“数学界的诺贝尔奖”之称的菲尔兹奖和阿贝尔奖的数学家迈克尔·阿蒂亚宣布自己已经证明了黎曼猜想,并将在德国海德堡获奖者论坛上介绍他的“简单证明方法”,一时轰动了整个数学界,然而最终这一证明并不成立。

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在数学界中,黎曼猜想丝毫不逊于三个半世纪前才被证明的“费马猜想”和“哥德巴赫猜想”。甚至有人说它在数学上的重要性要远远超过这两个大众知名度更高的猜想。

因为如果黎曼猜想的假设成立,有一千多条命题将荣升为定理;而如果黎曼猜想的假设不成立,许多数学家毕生的心血都将付之一炬。在这个意义上,黎曼猜想可以说是当今数学界最重要的数学难题。

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1866年,还没等到他40岁的生日,黎曼的生命走到尽头。古往今来,有太多的天才在创造完令世人瞩目的辉煌后,便匆匆离世,人们常说,天妒英才,或许是因为天才的成就令上帝也恐惧吧。黎曼是世界数学史上最具独创精神的数学家之一,他的著作不多,却在众多领域做出了奠基性工作,他的每一篇论文都能开创出数学中一个全新的领域,并且直接影响19世纪后半期的数学发展,他从几何方向开创了复变函数论,是现代意义的解析数论的奠基者,他亲手建立了黎曼几何是组合拓扑学的开拓者,他对微积分的严格处理,做出了重要贡献,在数学物理和微分方程等领域内也成果丰硕,在黎曼思想的影响下,许多杰出的数学家在各自的分支中都取得了辉煌成就,黎曼的早逝是德国数学界乃至整个世界数学界的遗憾,但他留给世界的丰硕的数学成果却已成为不朽的传奇。

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