田剛暢談「數學、科學與技術」 本學期「才齋講堂」落下帷幕

2020-12-16 北京大學新聞網

本學期「才齋講堂」最後一講於12月23日晚七點在二教107開講,本次講座邀請到了著名數學家、中科院院士田剛教授為廣大研究生解析「數學、科學與技術」,研究生院院長、中科院院士王恩哥教授出席並主持講座。

「田老師現任北京大學數學中心教授及主任,同時也是美國普林斯頓大學教授,在國際數學界做了許多非常有意義的工作,解決了一系列數學物理難題」,王恩哥院長介紹說,「田老師的研究成果有很多,最為重要的是他在Kahler-Einstein度量研究中取得的開創性成果,完全解決了復曲面情形,並發現該度量與幾何穩定性的緊密聯繫,同時他與別的學者合作,建立了量子上同調理論的嚴格的數學基礎,首次證明了量子上同調的可結合性,解決了辛幾何Arnold猜想的非退化情形,除此之外,田老師還在高維規範場數學理論研究中取得了極為重要的成果,建立了自對偶Yang-Mills聯絡與標度幾何間深刻聯繫,基於他的出色工作,田老師在1994年時獲得美國國家基金委頒發的沃特曼獎,在兩年之後又獲得了美國數學會頒發的韋伯倫獎,這些都是在國際上極為重要的獎項。田老師在數學研究之餘還有著非常豐富的業餘愛好,除了中科院院士,田老師還是美國藝術與科學院院士,田老師曾說過一句話,『我的獨特之處在於我不是天才,關鍵在於努力、有興趣』,下面請田老師為我們帶來他對數學的理解、對於人生的一些感悟」。

「和在座各位同學一樣,我也是一名北大的研究生,在北大的這段經歷對於我的數學研究提升和個人眼界的開闊起了非常重要的作用,今天我將就我熟悉的領域和大家分享一些我對數學的看法」,關於今天講座的內容,田老師介紹說,「今天的報告,主要是向大家說明數學並不深奧,其實它是一門與我們生活息息相關而且非常重要的學問,因為數學學科發展到現在,有很多人片面認為它理論性非常強而且晦澀難懂」。

「數學是一門擁有悠久歷史的學問,他有很多分支,包括幾何、代數、數論、微分拓撲等等部分,數學早期主要用於一些實際問題的處理,比如記錄測量」,說起數學,田老師顯得非常健談,「直到在古代中國最終出現了算術和幾何,並且出現了一些早期的著名數學著作,例如《九章算術》,此時的數學還是一種人類解決實際問題的工具」。

「《九章算術》是中國古代第一部數學專著,系統總結了秦漢時的數學成就,誠如書名,該書分為九章,收集了兩百多個與生產生活相關的應用問題」田剛介紹說,「《九章算術》意義深遠,他確定了中國古代數學的框架,通過系統總結比例算術、均輸問題、盈不足、線性矩陣、勾股定理等問題而形成了中國古代數學的體系」。

關於幾何學的起源與發展,田老師談到,「說到幾何學,就不得不提公元前三百多年歐幾裡得的《幾何原本》,我很早就曾看過這本書,這本書剛開始並不易於理解,待到後來對於數學的理解加深之後,才對歐幾裡得的著作有個更為深刻的認識」,接著,田老師對古代數學總結道,「此時的數學僅僅是來源於實物,但缺乏一定的系統性」。

通過田老師的講述,我們知道數學的產生就是為了解決人們測量土地、研究時間空間方面的需要,到了十六世紀,算術、初等代數以及三角學等初等數學已大體完備,而在十七十八世紀隨著變量概念的產生和微積分方法的發明,數學中的集合論和數理邏輯也開始發展開來。

數學從古至今變一直不斷地延展,且與其他科學不斷地相互作用,在談到二十世界新興發展起的數學分支時,田老師特別提到了生物數學,「生物數學是生物學與數學之間的邊緣學科,主要用數學方法研究解決生物學問題,包括生物學研究中所用到的一切數學概念、原理、方法和工具」,田老師向我們介紹著這門新興學科,「他的研究內容主要包括生物現象數量化的方法、數學模型方法、綜合分析與概率統計方法、不連續的數學方法等幾個方面」。

在提問環節,一名同學問道,「作為一個非數學專業的學生,我對數學這門古老的學科有著濃厚的興趣,請田老師給我們介紹幾本數學方面的書籍」,面對同學們對數學的興趣,田老師笑談到,「比如華先生的一些著作,是在發展數學教育和科學普及方面的非常重要的著作」。

「請問田老師,數學研究與一個人的智商聰明是否有決定性的關係,因為有很多人都對數學非常感興趣,但是可能覺得自己能力不夠,無法對數學進行深入鑽研」,對此,田老師給出了否定的答案,「我覺得數學研究並不同於奧賽,並不要求在限定的時間內解決難題,所以我認為做數學研究更主要的是同學們的勤奮努力和興趣,在座的研究生同學如果有興趣是肯定可以做出一定的數學研究的」。

每一次精彩的講座都能將我們從一個領域帶到另一個領域,並讓我們感受他們的迷人之處,本學期的才齋講堂圓滿落下帷幕。

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編輯:知秋

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