美籍華裔數(shù)學(xué)家、美國(guó)加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校數(shù)學(xué)系教授張益唐自稱(chēng)已解決郎道-西格爾零點(diǎn)猜想的消息,引發(fā)數(shù)學(xué)界關(guān)注。
(資料圖片)
10月17日,澎湃新聞(www.thepaper.cn)獲悉,張益唐在北京大學(xué)大紐約地區(qū)校友會(huì)“與數(shù)學(xué)家張益唐交流座談”活動(dòng)上提前透露了相關(guān)消息,相關(guān)論文尚未正式發(fā)表。
“感覺(jué)就像一人被雷電擊中了兩次”
“張益唐教授在見(jiàn)面聚餐時(shí)和正式分享中都談及,他已經(jīng)做完了郎道-西格爾零點(diǎn)猜想(Landau-Siegel zeros conjecture)相關(guān)工作,將發(fā)表論文。能看出來(lái),他很高興。他說(shuō),論文會(huì)首先傳到預(yù)印本網(wǎng)站上,然后在期刊上發(fā)表。大家也有問(wèn)他接下來(lái)會(huì)關(guān)注哪些問(wèn)題?張教授說(shuō)暫時(shí)保密?!痹诿绹?guó)紐約現(xiàn)場(chǎng)參加了本次活動(dòng)的北京大學(xué)物理專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生、美國(guó)密歇根大學(xué)安娜堡分校高能理論物理學(xué)博士趙智沉10月17日告訴澎湃新聞。
針對(duì)這一消息,有評(píng)論稱(chēng),“如果張證明了西格爾零點(diǎn)存在,那黎曼猜想就可以死了。張(益唐)直接就是前后50年里最偉大的數(shù)學(xué)家沒(méi)有之一?!薄暗@就過(guò)于駭人聽(tīng)聞了,所以估計(jì)張應(yīng)該是證明了朗道-西格爾零點(diǎn)不存在。這也是更令人信服的結(jié)論。”
據(jù)接近張益唐的人士表示,張益唐教授只是在紐約的活動(dòng)上透露了一點(diǎn)內(nèi)容,沒(méi)想到會(huì)引起這么多人關(guān)注,“10月20日之后,會(huì)將論文的正文在網(wǎng)上公布。”
趙智沉向澎湃新聞表示,張益唐教授在活動(dòng)上沒(méi)透露太多,就說(shuō)了他已經(jīng)解決了Landau-Siegel zeros conjecture,會(huì)在未來(lái)幾周內(nèi)發(fā)表(論文)?!皬堃嫣平淌趯?duì)這項(xiàng)工作的正確性非常有信心,并表示非常高興能在北大校友會(huì)的活動(dòng)上率先公布這個(gè)消息?,F(xiàn)在他應(yīng)該很忙碌,正在處理論文?!?/p>
據(jù)趙智沉介紹,北京大學(xué)大紐約地區(qū)校友會(huì)第十期“未名傳承系列活動(dòng)”邀請(qǐng)了張益唐教授交流座談,主題是“我的數(shù)學(xué)歷程”,活動(dòng)于美東時(shí)間10月14日下午8時(shí)(北京時(shí)間10月15日上午8時(shí))舉行。除了現(xiàn)場(chǎng)二十多名參與者,在網(wǎng)絡(luò)上還有兩三百人通過(guò)Zoom軟件參加了活動(dòng)。
網(wǎng)傳的一份有關(guān)上述活動(dòng)的講座筆記整理稿記錄了張益唐分享的部分內(nèi)容。
該記錄顯示,張益唐表示,“自己有新戰(zhàn)果”,是關(guān)于解析數(shù)論中的朗道-西格爾零點(diǎn)猜想,并稱(chēng)“這個(gè)難題已經(jīng)存在200年了,比孿生素?cái)?shù)猜想還重要”。
該記錄顯示,張益唐說(shuō),“我試過(guò)許多(可能的零點(diǎn))情形,但總差一個(gè)ε,像“大海持針”,把海底摸清了,所以認(rèn)識(shí)到不用這根針也行!這感覺(jué),就是一人被雷電擊中了兩次!”
在線參加該活動(dòng)的中國(guó)移動(dòng)通信聯(lián)合會(huì)元宇宙產(chǎn)業(yè)委員會(huì)聯(lián)席秘書(shū)長(zhǎng)葉毓睿,向澎湃新聞確認(rèn)該筆記內(nèi)容“屬實(shí)”。他說(shuō),張益唐是用中文做的分享,大家提的問(wèn)題比較寬泛,不只是數(shù)論。
據(jù)這份講座筆記整理稿顯示,張益唐在互動(dòng)環(huán)節(jié)再次提及朗道-西格爾猜想,并稱(chēng)之為“數(shù)論的一個(gè)瓶頸”,解析此問(wèn)題,“要有寬廣視野”。
浙江大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、求是特聘學(xué)者蔡天新向澎湃新聞表示,郎道-西格爾零點(diǎn)猜想可以說(shuō)是與廣義黎曼函數(shù)或猜想相關(guān)的一個(gè)問(wèn)題。
所謂朗道-西格爾零點(diǎn)猜想,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是黎曼猜想的某種弱形式,核心要回答的一個(gè)問(wèn)題是:是否存在一個(gè)叫做朗道-西格爾零點(diǎn)的東西。據(jù)“量子位”的文章稱(chēng),由于Landau(朗道)和Siegel(西格爾)兩位數(shù)學(xué)家在L函數(shù)異常零點(diǎn)這個(gè)領(lǐng)域里做了開(kāi)創(chuàng)性的工作,所以異常零點(diǎn)也常常被稱(chēng)為L(zhǎng)andau-Siegel零點(diǎn);而斷言L函數(shù)沒(méi)有異常零點(diǎn)的猜測(cè)就被稱(chēng)為L(zhǎng)andau-Siegel猜想。
15年前,2007年5月29日,張益唐就在預(yù)印本網(wǎng)站arxiv提交了一篇標(biāo)題為《論郎道-西格爾零點(diǎn)猜想》(On the Landau-Siegel Zeros Conjecture)論文。
該論文一共13小節(jié),54頁(yè)。該論文稱(chēng),“我們提供了朗道-西格爾零點(diǎn)猜想的一個(gè)變體的證明。”而據(jù)新智元微信公眾號(hào)發(fā)布的文章介紹,隨后有人稱(chēng),“論證有bug,此后張(益唐)一直希望可以修復(fù),在2019年他曾表示在這個(gè)猜想上已取得一些可喜的進(jìn)展。”
2019年11月16日,張益唐在北京“未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周2019”上做了題為“數(shù)論中的朗道-西格爾零點(diǎn)問(wèn)題”的演講。張益唐在演講中稱(chēng),“現(xiàn)在可以證明,如果這樣一個(gè)零點(diǎn)存在的話,它最多只有一個(gè)。如果它存在的話,它就被稱(chēng)為朗道-西格爾零點(diǎn)。因?yàn)槭沁@兩位著名數(shù)學(xué)家最早開(kāi)始研究這個(gè)零點(diǎn)的。如果這個(gè)零點(diǎn)真存在的話,那么廣義黎曼假設(shè)就錯(cuò)了。所以,事實(shí)上,朗道-西格爾零點(diǎn)問(wèn)題,是去證明這樣一個(gè)零點(diǎn)是不存在的。”“我們研究這個(gè)零點(diǎn)問(wèn)題,是希望能夠證明它不存在?!薄拔覀儔?mèng)寐以求想證明它不存在!”
他說(shuō),有數(shù)學(xué)家稱(chēng),“朗道-西格爾零點(diǎn)是數(shù)論中的一個(gè)瓶頸。如果它被解決,就會(huì)帶來(lái)一連串的推論,無(wú)論是在解析數(shù)論里,還是在代數(shù)數(shù)論里,它都會(huì)帶來(lái)很大的影響,可以說(shuō)是一場(chǎng)革命。”
張益唐表示,從20世紀(jì)初,有很多數(shù)論專(zhuān)家都想去做這個(gè)問(wèn)題,但是沒(méi)有成功。有數(shù)學(xué)家甚至預(yù)言,“朗道-西格爾零點(diǎn)問(wèn)題的解決,比原來(lái)的黎曼ζ函數(shù)、原來(lái)的黎曼ζ猜想可能更難。而在很多研究方面,因?yàn)槲覀儾恢肋@個(gè)零點(diǎn)到底存在不存在,于是數(shù)論學(xué)家們就只好去討論兩種情況:如果它存在,會(huì)得出什么結(jié)論?如果它不存在,會(huì)得出什么結(jié)論?”
張益唐表示,“如果這個(gè)零點(diǎn)真存在,不得了!廣義黎曼假設(shè)就錯(cuò)了,那么在宇宙里頭到底會(huì)怎么樣? 我們會(huì)得到很多的推論,而且是非常強(qiáng)的推論,甚至強(qiáng)的有點(diǎn)過(guò)頭了。”
在當(dāng)時(shí)的報(bào)告結(jié)尾,張益唐表示,“如果一個(gè)朗道-西格爾零點(diǎn)成立的話,最后能夠得出一個(gè)不等式來(lái)。而這個(gè)不等式明顯是錯(cuò)的,于是從這里就能夠推出矛盾。從這個(gè)角度來(lái)講,我們就從朗道-西格爾零點(diǎn)的存在性,得到了一個(gè)矛盾。目前來(lái)講,我能報(bào)告的是,至少一個(gè)弱形式像這個(gè)問(wèn)題方面,還是有可能做出來(lái),但是整個(gè)technical(技術(shù)上)的東西是非常復(fù)雜的?!?/p>
2019年11月16日,張益唐在北京“未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)周2019”上做了題為“數(shù)論中的朗道-西格爾零點(diǎn)問(wèn)題”的演講。
北京大學(xué)大紐約地區(qū)校友會(huì)第十期“未名傳承系列活動(dòng)”在發(fā)布活動(dòng)預(yù)告時(shí)稱(chēng), “張益唐老師將漫談當(dāng)年北大校園趣事,以及近年北大教學(xué)感受。”還稱(chēng),“科研之路坎坷,但從不放棄對(duì)夢(mèng)想的追求,58歲時(shí)憑此證明,成為公認(rèn)的數(shù)論學(xué)家。其坎坷而傳奇的數(shù)學(xué)旅程在學(xué)術(shù)圈內(nèi)外引起反響。”據(jù)上述活動(dòng)主辦方介紹,張益唐,美籍華裔數(shù)學(xué)家,美國(guó)加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校數(shù)學(xué)系教授,1978年考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)系,接受本科和研究生教育,在解析數(shù)論領(lǐng)域有突出成就。張益唐于2013年4月17日在《數(shù)學(xué)年刊》(Annals of Mathematics)發(fā)表《素?cái)?shù)間的有界間隔》,首次證明了存在無(wú)窮多對(duì)素?cái)?shù)對(duì)(p, q),其中每一對(duì)素?cái)?shù)之差,即p和q的距離,不超過(guò)7000萬(wàn),從而在孿生素?cái)?shù)猜想這一數(shù)論難題上取得質(zhì)的突破。
此外,網(wǎng)傳講座筆記整理稿顯示,張益唐說(shuō),“8年前,有人改進(jìn)我的(上一個(gè))結(jié)果后,我就不服氣,一定要做到極致?!薄熬筒恍盼腋悴怀?更好的成果)!”
據(jù)報(bào)道,在張益唐剛剛?cè)〉谩八財(cái)?shù)間的有界間隔”成果約半年后,26歲的詹姆斯·梅納德 (James Maynard)也拿出了他的研究成果:他提出了一個(gè)完全獨(dú)立的解決方法,把7000萬(wàn)這一數(shù)字縮小到了600,優(yōu)化了張益唐的證明結(jié)果。
值得一提的是,2022年9月23日,“2023年科學(xué)突破獎(jiǎng)”獲獎(jiǎng)名單公布,詹姆斯·梅納德和其他兩位科學(xué)家獲得其中的“2023年數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng)”。
半生潦倒的傳奇數(shù)學(xué)家
張益唐1955年2月出生在上海,祖籍浙江平湖。因坎坷的人生經(jīng)歷和突出的數(shù)學(xué)成就,張益唐被稱(chēng)為傳奇數(shù)學(xué)家。他30歲出國(guó)留學(xué),但發(fā)表重要論文時(shí)已近60歲。
北京大學(xué)校友網(wǎng)在一篇介紹張益唐的文章中稱(chēng),他是“半生潦倒”的傳奇數(shù)學(xué)家。
中國(guó)科學(xué)院院士湯濤在《張益唐:孤獨(dú)的數(shù)學(xué)家》一文中寫(xiě)道,張益唐寵辱不驚。在朋友開(kāi)的賽百味快餐店幫忙,他可以一絲不茍。在大學(xué)任教,年近60歲還只是個(gè)講師,在一般人看來(lái)無(wú)疑是失敗,甚至是潦倒的,但他處之泰然,不改其志。
據(jù)北京大學(xué)校報(bào)消息,張益唐是北京大學(xué)數(shù)學(xué)系1978級(jí)校友,1982至1985年,師承著名數(shù)論專(zhuān)家潘承彪,攻讀碩士學(xué)位。他在北大數(shù)學(xué)系取得學(xué)士和碩士學(xué)位后,1985年到美國(guó)普渡大學(xué)讀博士,隨后在美國(guó)新罕布什爾大學(xué)任教。2013年,他為世紀(jì)難題“孿生素?cái)?shù)猜想”的解決做出的突破性工作,證明了存在無(wú)窮多個(gè)之差小于7000萬(wàn)的素?cái)?shù)對(duì),從一位默默無(wú)聞的大學(xué)講師躋身于世界重量級(jí)數(shù)學(xué)家的行列。數(shù)學(xué)領(lǐng)域的頂尖雜志《數(shù)學(xué)年刊》的審稿人亨利·伊萬(wàn)尼克稱(chēng)其為“歷史突破性的重要工作”“文章漂亮極了”。孿生素?cái)?shù)猜想和哥德巴赫猜想一樣讓無(wú)數(shù)數(shù)論學(xué)者為之著迷,他們窮盡一生想要為其尋找一個(gè)證明。
張益唐在回憶起燕園往事時(shí)說(shuō),在北大學(xué)習(xí)期間,他打下了非常扎實(shí)的數(shù)論基礎(chǔ),他在跟隨導(dǎo)師潘承彪攻讀碩士學(xué)位的三年里,得到了悉心的指導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)訓(xùn)練。自己的畢業(yè)證上蓋的丁石孫校長(zhǎng)的印章。而潘承彪說(shuō),他讀書(shū)的時(shí)候,“初等數(shù)論”是丁石孫講授的。
在當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年10月14日舉行的北大校友紐約分享會(huì)上,張益唐也提到了他的導(dǎo)師潘承彪。他說(shuō),“在我讀研入學(xué)前,潘承彪老師讓我讀一篇博士論文,過(guò)幾天見(jiàn)面,問(wèn)我的第一句就是: 內(nèi)容有沒(méi)有錯(cuò)誤? 我說(shuō)有錯(cuò),然后具體說(shuō)明。潘老師說(shuō): 你很認(rèn)真!然后我就跟著他讀研了?!?/p>
北京大學(xué)校友網(wǎng)上述文章稱(chēng),從30歲出國(guó)留學(xué),到60歲作出舉世震驚的成績(jī),中間有30年的時(shí)間,張益唐經(jīng)歷了學(xué)業(yè)的挫折、求職的失敗,做過(guò)各種雜活。
其中,后來(lái)的14年里,他雖然謀得了在學(xué)校教書(shū)的工作,但一直只是個(gè)沒(méi)有正式編制的講師,可他始終不改其志。
1985年,張益唐來(lái)到了位于美國(guó)的名校普渡大學(xué)讀博士,遭遇了種種坎坷。張益唐博士期間的研究課題是雅可比猜想。博士畢業(yè)前夕,他宣稱(chēng)解決了雅可比猜想,不幸的是他的證明里的一個(gè)引理是其導(dǎo)師莫宗堅(jiān)的一篇發(fā)表的成果,本以為是對(duì)的,但再排查時(shí),發(fā)現(xiàn)莫教授之前的結(jié)果是錯(cuò)的。眼界極高的張益唐不屑把這篇有瑕疵的博士論文結(jié)果整理出來(lái)發(fā)表。更糟糕的是,他和導(dǎo)師的關(guān)系不佳。
因?yàn)椴┦空撐牡慕Y(jié)果沒(méi)有發(fā)表,加上導(dǎo)師連一封推薦信都不愿意寫(xiě),張益唐畢業(yè)后連個(gè)博士后的工作都沒(méi)有找到。
畢業(yè)后的六七年里,他干過(guò)很多雜活,包括在賽百味做臨時(shí)會(huì)計(jì)、餐館幫手、送外賣(mài)。
1999年,在北大數(shù)學(xué)系系友的幫助下,張益唐才找到了新罕布什爾大學(xué)做助教的職位,2005年以后轉(zhuǎn)正,變成了比較穩(wěn)定位置的講師,主要任務(wù)還是上課,教學(xué)工作比較重,比起研究系列的教授、副教授的工資低很多,也沒(méi)有研究經(jīng)費(fèi)。
但在新罕布什爾大學(xué)的14年是張益唐研究的黃金期。2012年7月3日,在一個(gè)陽(yáng)光明媚的下午,張益唐在科羅拉多州好友齊雅格家后院抽煙,20多分鐘里他有如神明啟示般的想出了主要思路,找到了別人沒(méi)有想到的特別突破口。
張益唐說(shuō),“我的習(xí)慣是同時(shí)考慮兩三個(gè)比較重大比較難的數(shù)學(xué)問(wèn)題,但是并沒(méi)有一個(gè)明確的目標(biāo)說(shuō)想要專(zhuān)攻某個(gè)問(wèn)題”,“我沒(méi)有因?yàn)樗歉叻寰鸵x它,我就是知道它是個(gè)問(wèn)題,就一直想,一直想,直到去年下半年,我知道自己能夠把它做出來(lái)了,突破了證明的壁壘,這時(shí)候才把注意力完全放在這個(gè)問(wèn)題上。”
2013年4月17日,張益唐的一篇數(shù)論論文被投遞到純粹數(shù)學(xué)領(lǐng)域最著名的刊物《數(shù)學(xué)年刊》。被當(dāng)今最頂級(jí)的解析數(shù)論專(zhuān)家亨利·伊萬(wàn)尼克評(píng)論:這是一個(gè)有歷史性突破的重要工作,文章漂亮極了。由于對(duì)數(shù)學(xué)界最著名的猜想之一——孿生素?cái)?shù)猜想的破冰性工作,張益唐從默默無(wú)聞的大學(xué)講師躋身于世界重量級(jí)數(shù)學(xué)家的行列。
2013年5月22日,英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》刊登文章,文章的標(biāo)題是:鮮為人知的教授在折磨了數(shù)世紀(jì)數(shù)學(xué)精英的大問(wèn)題上邁進(jìn)了一大步。印度主流報(bào)紙把作出這一非凡貢獻(xiàn)的人,與印度歷史上最偉大的天才數(shù)學(xué)家拉馬努金相媲美。
有記者問(wèn)張益唐每天用來(lái)做學(xué)術(shù)的時(shí)間有多少?他說(shuō),“研究數(shù)學(xué)其實(shí)不是說(shuō)一定要坐在書(shū)桌前,我這樣的時(shí)間就不多,我大部分的時(shí)間是在散步中想數(shù)學(xué)。我不開(kāi)車(chē),因?yàn)殚_(kāi)車(chē)不能想數(shù)學(xué)。如果算上思考的時(shí)間,我想每天至少10個(gè)小時(shí),多是12、14小時(shí)。我喜歡早晨一個(gè)人去咖啡館,端一杯咖啡,想數(shù)學(xué)。早晨是非常容易出靈感的時(shí)候。”
2013年12月2日,美國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)宣布2014年弗蘭克·奈爾森·科爾(Frank Nelson Cole)數(shù)論獎(jiǎng)將授予張益唐。
2014年2月13日,張益唐又獲得瑞典皇家科學(xué)院、瑞典皇家音樂(lè)學(xué)院、瑞典皇家藝術(shù)學(xué)院聯(lián)合設(shè)立的肖克獎(jiǎng)(Rolf Schock Prizes)中的數(shù)學(xué)獎(jiǎng)。
2014年9月16日,張益唐獲得麥克阿瑟天才獎(jiǎng)。
2022年10月14日,紐約,北京大學(xué)大紐約地區(qū)校友會(huì)交流座談會(huì),張益唐在回答“(數(shù)學(xué)研究)是否需要異常天賦”提問(wèn)時(shí)說(shuō),別想太多,先做再說(shuō),“天賦,或需激發(fā)?!?/p>