作者王孟源

2015-02-01 04:29:00

原文网址:https://blog.udn.com/MengyuanWang/108908697

物理是研究我们所在的这个宇宙的学术,必须紧密地扎根在实験结果上。数学则是纯粹的逻辑推论,连它的前提(叫Axiom,公理)都不须与现实有什么关系,所以自然没有实験上的依据。数学界因此对逻辑的严谨早就有絶对的要求,以避免出现像超弦这类胡扯蛋的理论。如此一来,能够出版的论文数目很少,能当上正教授的也就不多;可是每所大学都必须开大一微积分,教学的工作量是很大的。解决这个矛盾的办法,就是雇用讲师。讲师的薪水很低,而且合约是一年期的,每年都必须重新续约,完全没有工作保障。不过会想念数学的人,本来就常有淡薄名利的倾向,薪水再低,只要能安心作学问,还是有人愿意干。

我曾提过成功揭发超弦骗局的Peter Woit,就是在被排挤出物理界后,到Columbia当数学讲师。今天跟大家介绍一下另一位当了十几年数学讲师,最近才成名的人。他是上海人,叫张益唐,生于1955年,十三岁时随父母迁居北京,两年后随母亲下放,种了几年菜,后来回北京到一个制鎻厰当金工。1978年,已经八年没读书的张益唐考上重新开张的北京大学数学系。他后来迷上了数论(Number Theory,即研究整数-尤其是质数-的纯数学学科),可是他的指导教授丁石孙,也就是当时北大的校长,是做代数几何(Algebraic Geometry)的,结果他被强迫跟着做代数几何。

质数基本定理(基础科研孪生质数假设)(1)

张益唐,他似乎和Newton及Einstein一様,有Asperger syndrome(阿斯伯格综合症),因此有超人的专注能力和记忆力,但是在与人相处上有些困难,不过比起Perelman还算好的。

张益唐虽然对代数几何没有太大的兴趣,但是当北大校长的研究生还是有好处的。1984年,我的台中一中学长莫宗坚(T.T.Moh),刚在前一年升任Purdue(普渡大学)数学系正教授,到北大访问时,请校方推荐做代数几何的学生,于是张益唐很幸运地拿奖学金进了Purdue的博士班。不过或许是因为张益唐的心一直不是真正在代数几何上,两人处得并不愉快。张益唐在1991年毕业后,莫宗坚没有为他找到工作,此后两人也再没有联繫。张益唐在此后的8年,基本上是为中国来的老同学和朋友打打工,包括在Kentucky州的汽车旅馆和Subway快餐店做帐房。1999年,一个北大的老同学介绍他到University of New Hampshire(新罕布夏大学)当数学讲师,这时他已经44岁了。

年復一年教微积分这种早已熟悉的简单题材,当然是很无聊乏味的事;不过好处是教了一两年之后,根本就不须再花时间准备,所以空閒就多了,张益唐开始把大半天都花在图书馆细读最新的数论成果。2003年,张益唐到纽约长岛访友的时候,被介绍给一位在中餐馆打工的小姐, 不久后结了婚;但是太太不喜欢新罕布夏的冷天气,没多久就转战到加州的美容店打工。张益唐一个人住在学校附近,除了上课就是做数学。2007年,他投出一辈子的第一篇论文,试图解决很有名的Landau-Siegel Zeros Conjecture,论文上了预印本(Preprint)的网站,但是张益唐没有投给期刊,因为它是错的;张益唐自己也知道,但是他继续地想这个问题。一直到2010年,他终于决定换一个题目来作,也就是更加有名、也更为重要的(Siegel Zeros有可能是Riemann Hypothesis的反例,如果这反例真的成立,则Riemann Hypothesis会被推翻,而Riemann Hypothesis大概是当前数学界最大最重要的难题;在此我假设Landau-Siegel Zeros Conjecture的解答不决定Riemann Hypothesis的正确性)孪生质数假设(Twin Prime Conjecture)。

数学是个很成熟的学科,容易的题材早就做完了。如果是经过几十代的成百成千天才数学家的努力,仍然解不出来的老问题,其难度可想而知。这种从17、18、19世纪留下来的老问题,最有名的有几十个。在过去这几代里,大约是每十年能解答一个,每次都是惊动全球学术界的大事。上一次有这个层次的问题被解决,是2003年俄国的Grigori Perelman证明了Poincaré conjecture(庞加莱猜想);再上一次,是1994年英国的Andrew Wiles证明了Fermat's Last Theorem(费马最后定理,亦即a^n b^n=c^n只有在n=2时才有正整数解)。Twin Prime Conjecture(孪生质数假设,也就是相差只有2的两个连续“孪生”质数有无限多对)就是这个最高等级的超难老问题之一。一个从来没有出版过任何论文的人说要把它解决掉,听来就是痴人说梦。

2013年,58岁的张益唐终于投了他一辈子的第一篇给学术期刊的稿,基本上证明了孪生质数假设。我说“基本上”,是因为他只做了最大的突破,发明了一个新的、很强大的研究质数的方法,并用它来证明有无限多对质数相差不到70000000。从70000000要压缩到2,还需要几百篇繁琐、没有什么新意,却又是必要的论文。学术界戏称这种跟追他人突破的小论文为“Ambulance Chaser”(“追救护车的”,原本用来讥笑急着找生意的律师;我当初愿意离开学术界,有部分原因是因为理解到絶大多数的学术论文都是追救护车的),而张益唐是不屑做这种事的;他已经急着回头做Landau-Siegel Zeros Conjecture了。

学术界评价学者非常困难,用出版的记录来决定一个人的成就只是不得已的最不坏的(Least Bad)手段;当然,絶大部分的人必须靠追救护车来出论文,其结果是遗珠的很多。连数学这様纯逻辑的学科,最近20年的两个大突破都是由圈(指正规的研究职位)外的无名小卒(即张益唐和Grigori Perelman)所完成的。我很佩服他们的执着,也很庆幸他们有了美好的结局(张益唐直升了正教授,而且成为台湾中研院的院士;Perelman却拒絶了一切金銭和职业上的回报,辞职躲回母亲家,他的结局是否美好是有疑问的)。但是在学术界边缘工作的几十万讲师和其他工作人员,必然也有一些是怀才不遇的,大部分却不会那么幸运而一举成名。我只能说,人生本就不是公平的。

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