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2022菲尔兹奖揭晓!首位韩裔许埈珥上榜,四位80后得奖,乌克兰女数学家成史上唯二获奖女性

  • 2022-07-08 01:00:31



新智元报道

编辑:编辑部
【新智元导读】2022年的菲尔兹奖在芬兰赫尔辛基正式公布,共有4位年轻的数学家获得该奖。本次获奖名单中包括之前呼声最高的乌克兰女数学家Viazovska,还有一位许埈珥异军突起,成为首个获奖的韩裔数学家。|北京人,还记得工体么?现在,你也可以拥有一个工体元宇宙主场了!7月6日,「我的元宇宙主场」——工体元宇宙GTVerse发布会开幕,新智元作为媒体合作单位,全程提供直播,快来点击预约!

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7月5日,数学界的最高奖项菲尔兹奖揭晓了!

2022年,共有4位伟大的数学家获奖。


他们分别是:

  • 乌克兰数学家Maryna Viazovska,今年38岁。她证明了E8晶格提供了8维中相同球体的最密集堆积,并进一步推进了傅里叶分析中的相关极值问题和插值问题的研究。(组合数论)



  • 韩裔数学家June Huh,今年39岁。他将Hodge理论引入了组合学,成功证明了几何格的Dowling–Wilson猜想、拟阵的Heron–Rota–Welsh猜想、强梅森猜想,以及发展了洛伦兹多项式理论。(组合代数几何)



  • 英国数学家James Maynard,今年35岁。他对解析数论做出了贡献,并极大促进了对素数结构和丢番图逼近的理解。(解析数论)



  • 法国数学家Hugo Duminil-Copin,今年37岁,研究领域主要集中在概率论。他解决了统计物理学中长期存在的相变概率理论问题,特别是三维和四维两个方面。(概率论)



Maryna Viazovska:唯二的女性获奖者



Maryna Viazovska,现任瑞士洛桑联邦理工学院教授,数学系主任。

1984年,Maryna Viazovska出生于乌克兰基辅。本科毕业于基辅大学数学系,硕士毕业于德国凯泽斯劳滕工业大学,博士毕业于波恩大学马普数学研究所。曾获得塞勒姆奖、数学新视野奖、费马奖等国际大奖。

作为本届菲尔兹奖获奖者中唯一女性的同时,她也是整个菲尔兹奖从1936年创立到现在唯二的女性获奖者。

距离上一次有女性数学家获奖已经过去了8年。2014年,伊朗的女数学家Maryam Mirzakhani也获得了菲尔兹奖。

聊起这个颇有些尴尬的男女比例,Viazovska表示,「很遗憾,我只是第二位获得菲尔兹奖的女性。可为什么事实会是这样呢?我说不好。但我希望将来能有更多女性数学家获奖。」


Viazovska的办公室并没有太多东西,只有一台电脑,一台打印机,一小块黑板。剩下的,就全是书和资料了。

书桌上密密麻麻的摆放着Viazovska的各种资料,也就是在这一方空间里,她证明了E8晶格提供了8维中相同球体的最密集堆积,并进一步推进了傅里叶分析中的相关极值问题和插值问题的研究。

小小的办公室只是一个普通的三维空间,可是Viazovska的思想却可以跃升到浩瀚的八维。

思绪回到小时候,Viazovska儿时的故事开始在我们面前缓缓展开。

3岁那年,Viazovska和她的奶奶在他们家的公寓楼旁边散着步,慢慢就走到了地球化学家Vladimir Vernadsky的肖像旁边。Viazovska的奶奶高高地把她举了起来,认真欣赏着Vernadsky的肖像。

也许,Viazovska和理科的缘分冥冥之中就在那时结下。

而Viazovska的父亲也对她产生了很大影响。

Viazovska的爸爸之前是个化学家,按她的话讲,她爸爸非常有干劲,而且极富创新精神。

大约7岁的Viazovska(右)与父亲和两个姐妹在基辅的公寓里

不当化学家之后,她爸爸接二连三成立了很多家公司。当时的条件并不好,这种精神应该也给Viazovska留下了一些影响。

她表示,「总有一天,你可能没有很多拿得出手的东西。但会存在一些机会,一旦你把握住了,你就能拥有很多。」

一年级一开始,Viazovska就发现了自己对于数学的极大兴趣。反正,比对什么语言课、艺术课要感兴趣得多。

她说,「我读东西特慢,我写东西特乱。但我一弄数学,就特灵光。」

其实她也不是什么都不读。读有些书可能味同嚼蜡,可是一读大仲马、凡尔纳等作家写的探险故事她的兴趣就上来了。再到后来,她接触到了科幻小说,又彻底爱上了这类作品。
上了中学以后,身边同学对她的评价是——做任何题目都有自己独特的办法,从不墨守成规。她的创新开始慢慢显露出来。

不光有天赋,她妹妹还说,Viazovska随她爸,干什么都充满干劲。


也正是因为她在数学方面不一般的天赋,以及独特的思路、锲而不舍的精神,她才能在这次菲尔兹奖的评选中崭露头角。

2016年,Viazovska解决了维度8中的球堆积问题,并与他人合作解决了维度24中的球体堆积问题。

2016年的Maryna Viazovska

首位韩裔许埈珥:高中辍学当诗人



许埈珥(June Huh)现在是普林斯顿大学数学系的一名教授。

他出生于美国加州,在2岁时返回韩国后,直到硕士毕业前一直在韩国就读。

他于2007年毕业于首尔大学数理科学系·物理天文学,2009年和2014年分别取得同校数理科学系硕士学位和美国密歇根大学博士学位。

可以说,顶级数学家在年轻时,往往都会在国际比赛中有着出色的表现。

然而,许埈珥小时候的数学成绩却并不怎么好:「我对大多数科目都很擅长,除了数学。」

上了高中之后,许埈珥的理想是成为一名诗人,于是他真的就在上高一时辍学去写诗了。


在他进入首尔国立大学,学习物理天文学时,许埈珥甚至还考虑过自己将来去从事科学记者的工作。

直到大学的最后一年,也就是许埈珥23岁的时候,才萌生了对数学的兴趣。而更有趣的是,最初吸引到他的还不是数学本身,而是一个人。

那一年,曾在1970年获得菲尔兹奖的日本数学家广中平祐是首尔国立大学的客座教授。他当时正在讲授有关代数几何的课程,而许埈珥想着正好可以借此开启自己的记者生涯,于是就报名参加了。

一开始,这门课吸引了100多名学生。但很快的,大多数学生就发现,内容实在是难以理解,便纷纷放弃了。

「大约三次讲座之后,就只剩下五个人了。」


一下课,许埈珥就会跑去找广中平祐聊天。逐渐地,两人甚至开始共进午餐。

每次,许埈珥都想询问一些广中平祐的个人问题,但谈话的最后总是会重新回到数学上。

好在,两人的关系倒是越处越好。本科毕业后,许埈珥也就是顺理成章地开始跟着广中平祐攻读数学硕士学位。

2009年,许埈珥在广中平祐的敦促下,申请了十几所美国的研究生院。

虽然有着一封来自菲尔兹奖得主的热情洋溢的推荐信,但许埈珥的数学背景很浅,上过的课程不多,而且成绩还不咋样。

于是,除了伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校以外,全部拒绝了他。

不过在入学之后,许埈珥便开始崭露头角。初出茅庐的他,便证明了图论中一个悬而未决40年之久的猜想——Read猜想。

2015年,许埈珥与俄亥俄州立大学的Eric Katz和耶路撒冷希伯来大学的Karim Adiprasito一起证明了Rota猜想。



随后的故事大家也都能猜到了。

凭借着对著名的「Read猜想」、「Rota猜想」等数学界难题的验证,以及他卓越的研究成果,许埈珥获得了西蒙斯学者奖、三星湖岩奖、数学新视野奖、布拉瓦尼克国家青年科学家奖等多个奖项。

算下来,许埈珥在拿到菲尔兹奖之前,只在数学这条路上走了15年的时间。再加上之前的这些经历,确实相当的传奇。

James Maynard:功成名就的背后是叛逆的勇气



James Maynard是本次4位获奖者中最年轻的得主,1987年的「兔子」。


在James Maynard只有三岁的时候,一位健康访客来检查他的发育情况。检查期间,评估员带他完成了一系列标准的测试。不过,令人意想不到的是,在面对这些称之为标准的测试时,小Maynard的内心独白竟然是他认为这些评估员很「愚蠢」!


所以当评估员给他排序的任务时,他会故意排列成出人意料的顺序,然后他再「得意洋洋」的向评估员解释为什么他的方案会更加有趣。


该说不说,这样的抬杠精神,三岁的小Maynard就掌握了精髓。



然而,评估员只是Maynard「玩笑对象」的一部分。他的母亲曾透露说,当她问他农场里的奶牛是哪种动物时,小Maynard居然调皮的回答那是绵羊,然后小小的眼睛便开始洞察母亲的反应。

这样的一系列举措,会很自然的让人把Maynard和捣蛋鬼的标签联系在一起。

这个小淘气包因为他的「不当举措」,可是给他的母亲添了不少烦恼~~~

在Maynard的整个学年中,有一段时间,他的物理老师使用了一个他认为很荒谬的评分标准:没有解释或单位的正确答案只能获得三分之一的分数。Maynard为了抗议这个标准,便只写了答案。

Maynard表示他绝对是那些敢于说「为什么?」的人。


26岁的Maynard获得了博士学位。

不过当初作为一名博士新生,他的导师曾告诫他不要试图去研究「质数问题」,因为他笃定这项研究会失败。

但是,Maynard并未因此沮丧,反而是鼓起了勇气,做自己最坚定的支持者,他决心研究素数。


James Maynard曾和蒙特利尔大学的Dimitris Koukoulopoulos合作,用44页的论文证明了「Duffin-Schaeffer猜想」——一个困扰了数学家们将近80年的问题。

「Duffin-Shaeffer猜想」是度量丢番图逼近中的一个重要猜想,由物理学家Richard Duffin和数学家Albert Schaeffer在1941年提出。所谓丢番图逼近,是数论的一个分支,研究的是用有理数逼近实数。

Maynard改进了张益唐的最佳结果(张益唐因「孪生素数猜想」一举成名),张益唐证明的间隔为7000万,而Maynard,直接将这个间隔缩小到了600。毫不夸张的说,Maynard的方法带来了里程碑式的突破。


2022年的菲尔兹奖授予这位80后,仅三十出头的Maynard便获得了如此殊荣,除了自身的天资和对科研的热爱,想必更是出于他那看似叛逆的勇气和决心吧。

他自己表示:「这根本没想到。」他经常从以前菲尔兹奖得主的作品中汲取灵感。「现在突然被列在这个名单上,这令人难以置信。」


这项工作采取了三篇论文的形式,关于素数如何在数轴上分布。

具体来说,除了数字2和5之外,所有素数都以1、3、7或9结尾,因此我们可以想象用这些数字标记四个桶,然后在沿着数轴向下移动时将每个素数放入其关联的桶中。

数学家早就知道,这些桶最终都会得到大致相同数量的素数,这不仅在以10为底的情况下,而且在任何底都是如此。然而,数学家不知道的是,水桶开始变晚的速度有多快,这个问题对许多其他关于素数间距的核心问题都有影响。

对于诸多情况,Maynard现在已经证明,这些水桶的速度甚至比数学家以前被困在上面的著名速度障碍还要快。这些论文是「真正令人印象深刻的技术成就」。

Hugo Duminil-Copi:是数学家也是运动达人



Hugo Duminil-Copi,1985年出生于法国,现任日内瓦大学数学系教授。

Hugo这次获奖连法国总统马克龙都发推祝贺,分量有多重大家应该都懂。


然而,与大家印象中的数学天才不太一样,Hugo还是个运动达人,他平时喜欢徒步旅行、骑自行车、游泳和爬山。

其实小时候的Hugo,并不是一开始就选择了数学,数学甚至称不上他的首要兴趣。

出生在巴黎郊区的他,父亲是一名体育老师,母亲则是一名舞蹈演员,小时候的他并没有太多「数学基因」。

小时候的他热爱运动,他说,我在运动方面的天赋不比在数学上差。



在接受采访时,他认为,「数学能给他的是一种解答问题的纯粹的快感,这就是他想要的」。

而对运动的热爱则让他能时刻保持积极的心态,并将精力全身心地投入到研究中去。

Hugo在Louis-le-Grand中学完成两年预科课程后,加入了巴黎高等师范学院。

在获得南巴黎大学(现为巴黎萨克雷大学)硕士学位后,来到日内瓦大学攻读博士学位,师从Stanislas Smirnov。


值得一提的是,他的导师也是数学界的大牛,2010年菲尔兹奖的获得者。

Hugo的成名作,也是和他的导师一起证明了在蜂巢格点上的自避随机游走(self-avoidign random walk)的连接常数。

Hugo Duminil-Copin的研究重点是统计物理学的数学分支。

他使用概率论的思想来研究网络上各种模型的关键行为,例如Ising、Potts、自我回避行走和渗透模型。

这些数学对象通过随机轨迹、集合或随机图重新构建它们来描述许多物理现象(如磁化、聚合物、材料孔隙率等)。

通过使用这些模型之间的新联系并发展依赖渗流理论,Hugo Duminil-Copin 在这些经典模型及其相变方面取得了重大成果,从而提高了我们对平衡状态下统计物理学中关键现象的理解。

另外,Hugo摘得菲尔兹奖并不是一步登天。


来看看他满满的获奖证明。

2012年,获得Rollo Davidson Prize(一项旨在奖励在数学领域中从事概率论研究并取得卓越成绩的青年数学家)。

2013年,获得了奥伯沃尔法赫奖,之后获得了国际数学物理协会颁发的“早期职业奖”。

2016年,他获得欧洲数学学会奖,2017年突破基金会授予他数学新视野奖,专为特别有前途的年轻科学家而设。

同年,他因在数学概率领域的杰出研究而获得法国科学院雅克·赫布兰德大奖和洛埃夫奖。


从他的采访中能看到,Hugo并不是那种一板一眼的「学术机器」形象,他只是向着自己热爱的事情努力的一个「普通人」。

知乎答主@YCL对Hugo的部分工作进行了总结,主要内容是用概率方法研究各种统计物理模型(主要是格点模型)以及相关的相变和临界现象:


数学界的奥林匹克盛会


关于菲尔兹奖,有必要再多聊聊。

因为,这个奖在数学领域的重要性,怎么强调都不为过。

国际数学家大会(ICM)每四年开一次,是国际数学联盟(IMU)主办的大会,从世界范围来看,ICM规模最大,含金量最高。

今年原定的在俄罗斯圣彼得堡举办的国际数学家大会(ICM),因为某些不可明状的原因转到了芬兰的赫尔辛基。

不过,形式只是次要的。在7月6日到14日这9天时间里,我们还是能见证全世界最厉害的数学家聚在一起聊数学。

大会的议程一般都是数学家出于钻研数学的目的,做展示,一同研讨某些问题。这里也是数学界的专家学者们和老朋友叙旧,结识新朋友的盛会。


首届大会于1987年在瑞士的苏黎世举办,距今已有一百多年的历史。

更有人盛赞,ICM堪称数学界的奥林匹克盛会。

伴随着ICM的召开,菲尔兹奖自然也是4年一次。其含金量,不言自明。毕竟有着数学界的「诺贝尔奖」之称。

虽说,客观上存在一些差异,包括获奖频率、获奖数量、年龄限制和奖励标准等等,但是根据ARWU的年度学术卓越调查显示,菲尔兹奖是公认的、当之无愧的全球数学领域最高奖项。

在每届大会上,会授予2~4位数学家菲尔兹奖。而对获奖者的年龄也有限制——必须要在40岁以下拿奖。所以我们发现今年得奖的这几位都在35到40岁之间。


究竟为什么要设这么一个槛,其实也是有说法的。菲尔兹奖虽说是对获奖者已完成工作的认可,但同时也是为了鼓励获奖者在今后取得更进一步的成就,并刺激其他人。

自2006年起,菲尔兹奖的奖金调整为15000加拿大元,约合人民币77532元。

从历史根源上看,菲尔兹奖(Fields Medal)是为了纪念加拿大数学家John Charles Fields。Fields本人在奖项设立、奖章设计和资金资助方面都发挥了重要的作用。

然而可惜的是,Fields本人在第一届菲尔兹奖颁出去以前就去世了(1932年)。该奖项后来由爱尔兰数学家John Lighton Synge负责监管。

1936年,第一届菲尔兹奖颁发。获奖者是芬兰数学家Lars Ahlfors和美国数学家Jesse Douglas。

截止到2022年,已经有64位数学家获奖。

另外,十分有趣的是,在过去30年里,菲尔兹奖获得者的平均年龄增加了不少。


华人获奖者回顾


丘成桐


说起华人科学家丘成桐,估计没人不知道。

作为国际知名数学家,菲尔兹奖的首位华人得主,他的名声早已传播到了全世界。

他还是美国国家科学院、美国艺术与科学院院士,以及中国科学院外籍院士。


丘成桐证明了卡拉比猜想、正质量猜想等,是几何分析学科的奠基人 ,以他的名字命名的卡拉比-丘流形,是物理学中弦理论的基本概念,对微分几何和数学物理的发展做出了重要贡献。

丘成桐在新中国成立那年,出生在广东。一出生,就跟着爸妈一起去了香港。

丘成桐与父亲的合照

14岁那年,丘成桐父亲离世,但他发愤苦读,顺利考入当时香港地区最好的私立学校培正中学,学费全部由政府负责。

1966年,一直对数学感兴趣的丘成桐考入香港中文大学数学系。

1969年,丘成桐在老师萨拉夫的帮助下,被伯克利大学的数学研究所录取,并获得了优厚的奖学金。他从香港中文大学崇基学院提前毕业,开始了大洋彼岸的求学之路。

丘成桐在物理学和工程学上也颇有建树,在自己跨学科的研究生涯中,他与史蒂芬·霍金结成好友。

由于对霍金的钦佩,丘成桐还曾两次邀请霍金来中国。


1979年,丘成桐受华罗庚的邀请回国交流,回国之后,他积极投身于国内数学人才的发掘与培养。

2010年,他以自己的名义创办了丘成桐大学生数学竞赛奖,旨在挖掘和选拔国内顶尖的数学人才。

竞赛设立至今,累计600余所中国内地、香港和台湾地区大学12000余名大学生报名参加比赛,获得奖励学生600余名。


2022年4月20日,清华大学宣布,被《纽约时报》称为「数学皇帝」的菲尔兹奖首位华人得主丘成桐从哈佛大学退休,受聘清华大学讲席教授,这意味着丘成桐将全职任教清华。


丘老在接受采访时表示,「我期望有一批学生能够对数学的基础,能够有很浓厚的好奇心,能够真真正正将数学在中国发展成一个伟大的学问」。

陶哲轩


陶哲轩(Terence Chi-Shen Tao),1975年7月17日出生于澳大利亚阿德莱德,华裔数学家,菲尔茨奖获得者、英国皇家学会院士、美国国家科学院外籍院士、美国艺术与科学学院院士,美国加州大学洛杉矶分校James and Carol Collins讲席教授、博士生导师 。


早在他两岁时,他的父母便发现了他在数学方面的天资。

在7岁时,他便开始自学微积分,并且他的父母主动说服了附近一所中学的校长,让陶哲轩每天去该校听中学数学课,而普通人在那时才开始上小学一年级!

当然,天才事迹不会因为我们的惊叹就戛然而止了。故事仍在继续。

他在8岁半时便升入了中学,随后,他用学习数学和物理。并且在他10岁、11岁、12岁时,均参加了国际数学奥林匹克竞赛,先后摘得了铜牌、银牌、金牌。


他16岁便已经获得弗林德斯大学学士学位,又仅用一年的时间就修得了弗林德斯大学硕士学位。

21岁他获得很多人梦寐以求的普林斯顿大学博士学位。年仅24岁,便开始在加利福尼亚大学洛杉矶分校担任教授!

2006年,31岁的陶哲轩获得菲尔茨奖、拉马努金奖和麦克阿瑟天才奖,两年后,又获得艾伦·沃特曼奖。2015年获得数学突破奖。


那么,获得了诸多殊荣的陶哲轩,到底做出了什么样的杰出贡献呢?


陶哲轩他是调和分析、偏微分方程等接近10个重要的数学研究领域里的大师级数学家,实力远超我们现在所说「大佬」,这简直就是神级人物!


与此同时,智商超过爱因斯坦的他在应用数学研究领域也十分有成就,他曾与合作者共同提出了一种新的信息获取指导理论,即:数字压缩成像技术。


该理论一经提出,就在信号和图像处理、医疗成像等领域受到极大关注,并且还因此被美国《技术评论》杂志评为2007年度「十大突破性技术」 。


2015年9月17日,陶哲轩宣布破解了80年未决的埃尔德什差异问题(the Erdos Discrepancy Problem)。


参考资料:
https://www.mathunion.org/imu-awards/fields-medal/fields-medals-2022
https://www.quantamagazine.org/
https://www.zhihu.com/question/541678705



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