王元院士:陳景潤是如何做數學的

2020-11-28 科學網

 

數論學家王元院士與陳景潤院士共事40年。

 

「今天,陳景潤值得我們學習的地方,第一條就是他對數學的熱愛和追求、一心一意做數學的精神,如果不熱愛數學而又要做數學,對國家和個人來講都不好;第二條是他不愛名利,我與他同事幾十年,在十多年的時間裡,我的級別都比他高一個檔次,我是副研究員,他是助理研究員,應該說,他做得並不比我差,他也絕對不會認為他的深度不如我,但他對這件事完全不在意。1977年,他由助理研究員直接升為研究員,半年後我也升為研究員,我也不在乎,大家相安無事,如果大家都為這種事吵架的話,工作就別幹了。現在學術界浮躁得很厲害,背後恐怕就是名利思想在作怪。」

 

王元與陳景潤相識於1956年秋。王元1952年畢業於浙江大學,到中國科學院數學研究所跟隨華羅庚教授學習數論。陳景潤1953年畢業於廈門大學,1956年,他的一篇題為《關於塔內(G.Tarry)問題》的論文受到華羅庚欣賞,應邀到北京參加當年8月召開的全國數學論文報告會。

 

「當時的印象是他有些書呆子氣,見到華先生他可能太緊張了,不知道該說什麼好,就不停地點頭說『華先生好,華先生好』,結果華先生就說,你跟王元談談。我們就這樣認識了。」王元說。

 

在華羅庚的賞識和推薦下,陳景潤1957年從廈門大學調到了中國科學院數學研究所。王元說:「陳景潤到數學所後很努力,但最初研究的不是哥德巴赫猜想,哥德巴赫猜想是我的領域,他做的是球內整點問題、華林問題等,他在這些領域都做出了很好的工作,發表了論文。應該說,到數學所後幾年裡,他是一個很好的解析數論學家。」

 

中國的哥德巴赫猜想研究始於華羅庚。

 

「華先生早在20世紀30年代就開始研究哥德巴赫猜想,並得到了很好的結果。1953年冬,數學研究所建立數論組時,華先生就決定以哥德巴赫猜想作為數論組討論的中心課題,他的著眼點與哥德巴赫猜想和解析數論中幾乎所有的重要方法都有聯繫,他的下一步棋是讓數論組的年輕人學一些代數數論知識,將解析數論中的一些結果推廣到代數領域中去。至於哥德巴赫猜想本身,華先生沒有預料到會有人作出貢獻。」王元回憶道。

 

幾乎同時,1954年初,北京大學的數學教授閔嗣鶴在北大開設了「數論專門化」,並鼓勵學生多與數學所數論組的人交流,其中一名學生就是潘承洞,他常到數學所參加哥德巴赫猜想討論班。

 

事情的發展出乎華羅庚的預料,他感到由衷的喜悅。王元在1955年和1957年先後證明了哥德巴赫猜想中的「3+4」和「2+3」;1962年,山東大學的潘承洞與蘇聯數學家巴爾巴恩分別獨立證明了「1+5」;1963年,潘承洞又證明了「1+4」。

 

1959年「大躍進」開始時,數學所批判白專路線,華羅庚首當其衝成為批判重點,弟子陳景潤也被當做重點。「批判完後,陳景潤就被『踢』出數學所,到大連化學物理研究所洗瓶子。」王元說,「照理講,他的學術生命就結束了,但運動過後,華羅庚又想起了他,又把他從大連調回來。現在,大家都知道華先生將他從廈門調到數學所,但如果沒有華先生將他從大連調回來,他後半生的工作包括哥德巴赫猜想的研究就不存在了。因此,華先生絕對是他的恩人。」

 

回到數學所後,大約在1962年,陳景潤就開始研究哥德巴赫猜想。1965年初,他將哥德巴赫猜想的手稿給王元看,王元不相信:「當他的手稿到我手上時,我想了幾分鐘就懂了,可我不相信這個想法會做出來,後來想了想,這篇文章中只有他用的蘇聯數學家一條定理的證明我沒有看懂,其他都沒有錯誤,就覺得他是對的,但這篇文章的發表不是我籤字的。最後,關肇直和吳文俊支持他發表這個工作。後來,義大利一位數學家用簡單方法證明了我認為有問題的那個定理,同時,蘇聯數學家也發表文章對其工作作了修正,這樣一來,陳景潤的文章就沒有任何問題了。」

 

陳景潤證明「1+2」的論文以簡報形式發表在1966年5月15日出版的《科學記錄》(《科學通報》的前身)上,在這之後,「文革」開始了,《科學記錄》不能再發表學術文章,陳景潤論文的發表趕上了一個末班車。

 

然而,證明過程太複雜了,陳景潤又開始了簡化證明過程。1972年,他將「1+2」證明全文投交《中國科學》,該文送交閔嗣鶴和王元審查。最熟悉這方面工作的人是王元和潘承洞,但那時彼此都不敢來往,王元只能獨立審查。王元說:「因為這是個大結果,為了慎重起見,我就叫陳景潤從早晨到晚上給我講了三天,有不懂的地方就在黑板上給我解釋,講完了,我確信這個證明是無誤的。」

 

審稿意見的籤署是如此困難,那時搞純理論研究被看成搞封建主義、資本主義……「如果支持『1+2』發表,輕則受到批判,戴上『復闢封資修』、『反攻倒算』等的帽子,重則後果難測。不支持呢,讓這樣為中華民族爭光的數學成果埋沒掉,良心上過不去。」王元說,「經過反覆思考,我決定支持『1+2』儘快發表,在『審稿意見』上寫下『未發現證明有錯誤。』」

 

閔嗣鶴也支持發表。這樣,陳景潤「1+2」的詳細證明終於發表在1973年3月15日出版的《中國科學》上。陳景潤在這篇論文中寫了感謝華羅庚對他的鼓勵,以及感謝閔嗣鶴和王元對他幫助的話。

 

西方學者迅速獲悉這篇論文的發表,英國數學家哈勃斯丹和西德數學家李希特的著作《篩法》正在印刷之中,哈勃斯丹特地從香港大學廖明哲處得到陳景潤論文的單印本,立即將之加入書中。這本書於1974年出版,最後一章以《陳氏定理》為標題,文章稱,「我們本章的目的是為了證明陳景潤下面的驚人定理……從篩法的任何方面來說,它都是光輝的頂點。」

 

陳景潤生命的最後10年基本上是在醫院度過的,王元多次去看他,1996年3月18日晚,王元和楊樂到北京醫院去看他,這是他們之間的最後一面,3月19日中午,陳景潤與世長辭。

 

王元說,陳景潤還作了許多很好的數學研究,哥德巴赫猜想「1+2」的證明只是其中一個。1998年,應江西教育出版社之邀,王元和潘承洞共同收集了陳景潤在各個時期的主要論文,編輯出版了《陳景潤文集》。

 

王元說,陳景潤的工作至今還在產生很大的影響,「2006年數學菲爾茨獎獲得者陶哲軒是當今世界級的數學領袖,他獲獎的解析數論第一篇文章就引用了陳景潤的工作,第二篇文章引用了華羅庚20世紀40年代的名著《堆累素數論》,這都是中國人的光榮。」

 

談到陳景潤的精神,王元說,他熱愛數學,一心一意做數學,對名利等表面東西並不在意。「做出成果來,這是最重要也是最根本的。但要出成果,一定要淡薄名利,現在院士頭銜使許多人煩惱——都想當院士。我們國家把院士抬得太高了,其實沒有這個必要。年輕人不要相互攀比就好了,如果不克制個人慾望的話,就永遠不會滿足。」

 

《科學時報》 (2009-2-3 A2 國內)

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