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陈省身

2004年12月27日 00:00 来源于 caijing

   为什么选择数学?陈省身曾经戏称:“上中学时,体育不好,百米跑不过女生;学化学做不好实验,还经常把试管打碎,所以只好学数学。”
  “打碎试管”确有其事。陈省身15岁考进了南开大学理学院,当时大学一年级不分系,有一次上化学实验课,内容是“吹玻璃管”。陈省身对着手中的玻璃片和面前用来加热的火焰一筹莫展。后来由实验老师帮忙,总算勉强吹成了,但他觉得吹成后的玻璃管太热,就用冷水去冲,瞬间玻璃管全碎了。这件事对陈省身触动很大,他发现自己缺乏动手能力,于是作出了一个至关重要的抉择——放弃物理、化学,专攻数学。这成了他毕生事业的起点。
  从南开大学毕业后,陈省身考入清华大学研究生院。清华大学规定,学业成绩好的学生,校方可以资助出国留学。不过这经费是美国退回的“庚子赔款”,一般都需去美国。但当时几何学研究的重镇在德国和法国,一心钻研几何学的陈省身选择了德国汉堡大学。
  1934年9月,陈省身到达汉堡。他不会德语,又适逢中国领馆休假,一时十分艰难。但他这样形容当时的心态:“我觉得自己的优势在于我对许多重要问题已有概念,包括我想做什么,数学在这个世界处于何种位置,谁是最好的数学家等等。”
  “这些判断可能有问题,但毕竟,我已形成自己的想法。”他说。
  陈省身选修了数学家埃里克凯勒的讨论课。第一天上课时,教室里挤满了人,许多教授都来出席。由于理论本身太复杂,凯勒又不善于讲课,课堂上日渐寥落,最后只有陈省身一人坚持到底。正是在和凯勒的交流中,陈省身认识到埃利嘉当是一个伟大的教学天才。他学习使用嘉当的方法,于1935年秋完成了他的博士论文《2r维空间中r维流形的三重网的不变理论》。
  次年,陈省身来到法国拜见嘉当。那年他只有25岁。嘉当是当时公认最伟大的微分几何学家,每周四下午接见学生,来访者通常排起长队。虽然刚刚在汉堡大学拿到博士学位,但在长队中,陈省身并不显眼。他不会法语,嘉当在纸上写下两道题目。陈省身一时做不出来,不好意思再去拜见。有一天,在庞卡莱数学研究所的楼梯上,两人相遇了,嘉当问他为何好久不见,陈省身据实相告。嘉当邀他去办公室讨论,就这样开始了二人的交往。他们没有师承关系,陈省身也只在巴黎访问一年就回国,但这一年却让陈省身终身受益。此后,他也被誉为嘉当之后最伟大的几何学大师。
  1942年,奥斯瓦尔德凡伯伦,当时著名的普林斯顿大学高等研究院的数学家,给饱受日本侵华战争困扰的陈省身发去一封邀请信。就是那次战乱之旅,让陈省身有机会与魏尔(H. Weyl)成为朋友,并得到了“高斯-博内”公式的证明。
  1979年,加州伯克利大学为陈省身荣休而召开的“陈研讨会”结束之时,来自各国的代表们合唱一首赞扬陈省身的歌曲,其中第一句是:“赞颂陈吧,数学之伟大”;第二句是:“他让‘高斯-博内’成为家喻户晓的语词”。
  在整个数学领域,高斯-博内公式都是一个重要而基本的问题,陈省身对于高斯-博内公式的内蕴证明被誉为数学史上划时代的论文,也是他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”。 
  陈省身其他重要成就还有“陈示性类”和“陈-西蒙斯”理论。即将于2005年3月出版的《几何学与物理学杂志》中,有一篇论文指出,“陈-西蒙斯”理论正在成为最引人注目的研究课题之一。另外的其他学术论文给出了“引人注目”的理由:广义相对论和量子力学的结合——即物理学家霍金认为最可能提供宇宙起源的科学解释的那种结合,目前,在数学方面遇到了极大困难。人们发现,陈省身的理论可以帮助人们克服这些困难,借助于此,物理学家们想像中的“量子引力场”可以得到更直观的刻画。
  “学究天人之际”,探索宇宙奥秘、甚或宇宙起源,这是科学所要面临的终极问题之一,也是许多科学家的伟大所在,霍金、陈省身也在其中。
  四年前,与他朝夕相处六十年的妻子带着对他极深的眷恋离开人间的时候,陈省身开始设计自己的墓地。“上面盖一个亭子,没有墓碑,没有坟头,要有一块黑板,供后学演习数学。”这使人想起退休之后,人们问陈省身:你还在研究数学吗?他答道,这是我惟一可做的事情,我乐在其中。

版面编辑:运维组
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