20世紀的代數幾何天才很多,可上帝只有格羅滕迪克一個

2020-12-04 澎湃新聞
儘管被奉為代數幾何的上帝,格羅迪克在60年代的工作狀態就像是數學虔誠的奴僕。

       據法國媒體《Liberation》報導,亞歷山大·格羅滕迪克(Alexander Grothendieck)於當地時間11月13日在法國阿列日省的Saint-Girons醫院病逝,享年86歲。他是20世紀最偉大的數學家之一、1966年菲爾茲獎得主、一個孤獨而狂熱的科學理論至上者,亦是堅定而執著的和平主義家。在無數數學迷的眼中,20世紀的代數幾何湧現過許多天才和菲爾茲獎,但上帝只有一個,就是格羅滕迪克。

顛沛的童年

       1928年3月28日格羅滕迪克出生於德國柏林,猶太裔的身份令他們一家人在戰爭期間都舉步維艱幾經輾轉。他的父親沙皮諾是個無政府主義者,曾經參加過沙皇俄國的多次暴動,是監獄的常客,在一次逃避被警察抓獲而嘗試自殺的行動中丟失了一隻胳膊;而他的母親瓊娜是一位熱衷於先鋒派和社會革命運動的作家。1942年格羅滕迪克的父親在奧斯維辛集中營被害,他則和母親一同被帶到了法國洛澤爾省的裡厄克羅集中營。父母的政治傾向一定程度上影響了尚年幼的格羅滕迪克,而在戰爭中顛沛流離、與家人聚少離多的經歷也為他後來堅定地反戰情結埋下了伏筆。

       戰爭結束以後,格羅滕迪克和母親搬到了法國的蒙彼利埃,在當地一所學校註冊學習數學課,不過他可算不上是個傳統意義上的「好學生」,鮮少上課。他認為課堂的教育重複性太高,而且並不能觸及真正核心的問題,於是他總是自己鑽研關於長度、面積和體積的概念。在1985年出版的自傳《收穫與播種》中,他認為正是這一時段的經歷標誌著他獨立研究的開始,並且引導他重新發現了勒貝格積分。

       1948年,結束了三年在蒙彼利埃的學習後,格羅滕迪克來到了當時法國的數學重鎮——巴黎,在巴黎高等師範大學就讀的一年中,他碰到了包括克勞德·夏瓦雷(Claude Chevalley),讓·德爾薩(Jean Delsarte),讓·丟多涅(Jean Dieudonne),羅傑·苟德曼(Roger Godement),洛朗·施瓦茲(Laurent Schwartz)和安德烈·韋依(Andre Weil)等在內的許多數學界響噹噹的人物。儘管天資聰穎,格羅滕迪克仍被師範大學「根正苗紅」的學者們視為外來者,在導師嘉當的建議下,1949年10月他離開了巴黎的高雅氛圍去到了南錫,那時格羅騰迪克的興趣是拓撲線性空間。

       在南錫的研究過程中,格羅滕迪克展現了他的超凡才能,他的一位同事這樣評價,「他不是從讀書中去學習新的知識,而寧願自己去重新建構這些知識。」1953年,當學校要授予他博士學位的時候,格羅滕迪克交出了六篇有很高水準的論文,而導師們不得不在其中選擇一篇。最終他被選定的博士論文為「拓撲張量積和核型空間」,這是他首次顯示出一般性思考的跡象,而這種對普適規律的探索貫穿他的整個學術生涯。現在早已得到廣泛應用的核空間概念,也是首次在這篇文章中提出的。

「他改變了整個數學的全貌」

       之後格羅滕迪克先後去到在巴西和美國的大學,並開始投入到同調代數的研究中去。也是在那個時間段,他開始和法蘭西學院的讓·皮埃爾·塞爾通信。兩位數學家之間的通信在2001年出版了法文原版,從信件中可以看出,格羅滕迪克充滿了天馬行空的想像,而塞爾則是那個將他拉回地球的人。普林斯頓高等研究院的阿曼德·波萊爾曾回憶說,「我很確定某些一流的工作必將出自於他(格羅滕迪克)。不過最後出來的比我想像的甚至還要高出很多。這就是他的黎曼-洛赫定理,一個相當美妙的定理。它真是數學上的一個傑作。」

       經典形式的黎曼-洛赫定理在19世紀中葉得到證明。它討論的問題是:在一個緊緻黎曼曲面上,由那些極點在給定的有限多個點上,且具有最多給定次數的階的亞純函數構成的空間的維數是多少?問題的答案就是黎曼-洛赫公式,1953年弗裡德裡希·赫茲布魯克(Friedrich Hirzebruch)將黎曼-洛赫定理推廣到不僅適用於緊緻曲面,而且適用於複數域上的射影非奇異簇的情況。可正當學術界歡呼這一問題得到完滿解決之時,格羅滕迪克站了出來,不,黎曼-洛赫定理不是一個關於簇的定理,而是一個關於簇間態射的定理,他將範疇論的基本哲學,應用到了數學問題上,而這在當時堪稱前沿。

       1958年8月,格羅滕迪克在愛丁堡舉行的國際數學家大會上作了一個報告。他的這場報告不是對他過去已得成果的驗收,而仿佛是未來十年工作的預告,而他的目標就是要證明韋伊猜想,這一猜想揭示了代數簇構成的離散世界和拓撲形成的連續世界的豐富聯繫。

       同年,巴黎高等科學研究所(Institut des Hautes Scientifiques, IHES)正式成立,格羅滕迪克是創始人之一。在IHES期間,他開啟了自己的代數幾何王國,後來被譽為代數幾何的聖經的《代數幾何基礎》(EGA)首八卷就是在1960-1967年間與讓·迪厄多內合作完成。復旦大學數學系的王慶雪老師說,高等科學研究院新建時並沒有什麼地位,而它迅速成為代數幾何的研究中心很大程度上是因為格羅滕迪克的存在,現在它是世界上幾個最重要的數學研究所之一。

       儘管被奉為代數幾何的上帝,格羅滕迪克在60年代的工作狀態就像是數學虔誠的奴僕。和同事探討問題、指導學生研究、與其他專家交流、撰寫EGA,格羅滕迪克在整整十年中每周七天每天十二個小時地研究代數幾何的基礎,而幾乎沒有數學以外的任何愛好。這種苦行和對生活的天真熱情很容易讓人想到同時代的另一位偉大數學家約翰·納什,不過納什喜歡挑戰那些被同行認為最重要、最有難度的問題,而格羅滕迪克則更中意建構理論,他「有一種關於數學可能是什麼的高屋建瓴般的觀點」。 密西根大學教授海曼·巴斯就曾評價格羅滕迪克用一種「宇宙般普適」的觀點改變了整個數學的全貌。

狂熱的和平戰士和隱士

       1966年,正值其學術狀態巔峰的格羅滕迪克被授予了菲爾茲獎章,不過他拒絕參加在莫斯科舉辦的受獎儀式以示對蘇聯政府的抗議。1968年全世界範圍內的學生抗議示威和社會巨變也影響到了巴黎,成千上萬的學生、工人和市民上街抗議警察暴力,數百萬工人開始罷工,整個國家癱瘓了兩周之久。

       1969年,和IHES所長Leon Motchane關於研究所來自軍事方面的資助的衝突成為了逼迫格羅滕迪克離開他所鍾愛的數學研究的最後一根稻草。在發現高等研究院接受了陸軍部長的一筆基金,並且將他所研究的代數幾何用來編制密碼投入軍事時,格羅滕迪克憤怒地辭職,轉向裁軍活動和經營農場。

       格羅滕迪克投入政治的步伐很突然,但也很堅決。1970年6月在巴黎南大學的一次講演裡,他沒有如觀眾所期待的那樣大談他的代數幾何,而是談論了核武器增多對人類生存造成的威脅,並呼籲科學家們不要以任何形式同軍方合作。有人回憶他在演講中甚至說,「考慮到這些對於人類迫在眉睫的威脅,數學研究實際上是有害的。」另一方面,他在7月成立了名為「生存」的組織,旨在為在環境惡化和軍事衝突下人類的生存而戰。

       不過,與堅定的反戰信念形成鮮明對比的,是他對於政治現實近乎孩童般的天真和無知。據他的好友Cartier回憶,1965年法國一次未確定結果的總統大選後,報紙的頭條是「戴高樂還沒有被選上」,格羅滕迪克就詢問他:這是否意味著法國將不會有總統了?Cartier不得不向他解釋什麼叫做重選。

       1983年6月到1986年2月間,他完成了一本非典型的自傳《收穫與播種:一個數學家過去的回顧和證詞》。

       1988年4月,瑞典皇家科學院授予他和皮埃爾·德利涅的克拉福德獎,卻被他拒絕。為此,他回應了一封長信,信中對當下科學職業的道德規範表示最深的擔憂,他說「同事間純粹或者簡單的盜竊(特別是以那些無力保衛自己的人為代價的)幾乎成為了一條普適法則而且無論怎樣都為大家所容忍,即使在最明目張胆和最不公正的情形。」同年,60歲的他從蒙特婁大學退休,繼續住在該區一個叫Les Aumettes的村莊,過上了近乎隱居的生活。

       2010年,格羅滕迪克從他的「藏身之地」——庇里牛斯山腳的一個小鎮,給他遠在巴黎的朋友寫了一封信,要求禁止傳播他的所有著作。不久,由他的「死忠粉」建立起的「格羅滕迪克圈」網站,就將他手稿的電子版連同其他著作一併刪除了。他最後一次對外的發聲,徹底讓他隱匿在了世人的視線中。這位仿佛來自虛空的思想者,一直孤獨地在前方領跑,現在,你終於可以安息了。

       (本文參考自2004年《美國數學學會通訊》雜誌刊登的《仿佛來自虛空》和《當代數學精英——菲爾茲獎得主及其建樹與見解》)

(本文來自澎湃新聞,更多原創資訊請下載「澎湃新聞」APP)

相關焦點

  • 他是拒絕菲爾茲獎的怪才,在事業巔峰退出數學界的代數幾何上帝
    20世紀的代數幾何學湧現了許多天才和菲爾茲獎,但是上帝只有一個,就是格羅滕迪克。這樣一位「代數幾何上帝」為何後來會退出數學界隱居? 撰文 | 超級數學建模(微信號:supermodeling) 很久很久以前,超模君介紹了一位拒絕一切大獎的「數學高冷之王」——佩雷爾曼。
  • 【數學極客】代數幾何教皇--格羅滕迪克
    兩位數學家之間的通信在2001年出版了法文原版,從信件中可以看出,格羅滕迪克充滿了天馬行空的想像,而塞爾則是那個將他拉回地球的人。普林斯頓高等研究院的阿曼德·波萊爾曾回憶說,「我很確定某些一流的工作必將出自於他。不過最後出來的比我想像的甚至還要高出很多。這就是他的黎曼-洛赫定理,一個相當美妙的定理。它真是數學上的一個傑作。」經典形式的黎曼-洛赫定理在19世紀中葉得到證明。
  • 仿佛來自虛空的數學行者-格羅滕迪克
    20世紀的代數幾何學領域產生了許多天才和菲爾茲獎得主,但上帝只有一個,他就是亞歷山大·格羅滕迪克
  • 20世紀數學界的皇者,他42歲前的成果至今還沒人全部看懂
    如果要提到20世紀最偉大數學家,那麼被譽為」代數幾何帝王「的格羅滕迪克是毫無爭議的一位。他40歲前的研究成果,至於還沒有人全部看懂,今天我們就來了解一下他。
  • 望月新一如何引發代數幾何變革
    而且那篇文章還得找一個遠阿貝爾幾何的專家,不是像我這樣搞組合數學的人。是的,對於望月新一的體系,我其實也只算理解基礎,是數學界內部的吃瓜群眾。但面對這個體系,很多數學家的境況並不比我好得多。包括菲爾茲獎得主陶哲軒,包括望月新一的恩師法爾廷斯,他們都抱怨望月新一的證明太簡略太難懂。現在,懂得整個證明的,除瞭望月新一之外,據說只有十幾個人,大部分在日本,其他在美國和法國。
  • 數學怪才格羅滕迪克
    戰爭結束後,格羅滕迪克與母親居住在法國蒙彼利埃,他在當地一所學校註冊了數學課,但很少去上課,而是喜歡自己鑽研關於體積的概念。後來,他在《收穫與播種》中解釋,這是他開始獨立研究的標誌,並且引導他重新發現了勒貝格積分。
  • 數學怪才格羅滕迪克—新聞—科學網
    2010年,格羅滕迪克從他的「藏身之地」——法國和西班牙交界的庇里牛斯山區,給遠在巴黎的朋友們寫了一封信,要求禁止傳播他的所有著作。不久之後,一個由他的「死忠粉絲」建立並經營的「格羅滕迪克圈」網站,把手稿的所有電子版連同他的其他著作一起,全部從網上刪除了。 而這一切,只不過是我們這個時代最神秘的數學家,留給世人的奇怪故事中最新的一個。
  • 猶太天才數學家:一生成就讓世界側目,卻因宣揚和平被數學界除名
    古往今來,數學家數不勝數,圓周率讓我們看到了數學的神奇,讓我們體會到了數學的奇妙,我們今天要說的亞歷山大·格羅滕迪克,他是20世紀數學界的皇者,他42歲之前的成果至今無人能全部看懂。與此同時,他也認識了一個姑娘,並且和她組建了家庭,生下了三個孩子。之後他去參與法國高等科學研究所所舉辦的活動,迪厄多內和大衛·呂埃勒等知名學者也接受了邀請,他們之間相遇如覓知音,一起合作起來建立代數幾何理論。
  • 數學怪才格羅滕迪克:我從內心就知道我是一位數學家
    戰爭結束後,格羅滕迪克與母親居住在法國蒙彼利埃,他在當地一所學校註冊了數學課,但很少去上課,而是喜歡自己鑽研關於體積的概念。後來,他在《收穫與播種》中解釋,這是他開始獨立研究的標誌,並且引導他重新發現了勒貝格積分。
  • 18世紀數學的發展,代數、幾何、分析三大分支開始形成
    儘管如此,他們的工作已為19世紀複變函數的全面發展奠定了基礎。變分法、複變函數和微積分一起,形成了「分析」的廣大領域。在18世紀,分析的熱度遠遠超過代數和幾何,數學家們力圖用純分析的手法以擺脫對幾何論證的依賴,這種傾向是18世紀數學發展的一個特點。
  • 伽羅瓦理論:影響代數、幾何、物理、化學等眾多學科的天才之作
    在 19 世紀之前,解方程一直是代數學的中心問題,早在古巴比倫時代,人們就會解二次方程,但是自覺地、系統地研究二次方程的一般解法並得到解的公式,是在公元9世紀的事。公元 9 世紀的時候,代數之父阿爾·花剌子模發表專著《代數學》,是第一本解決一次方程及一元二次方程的系統著作,他因而被稱為代數的創造者。
  • 數學家許晨陽:站在代數與幾何的交界處
    就像格羅滕迪克所說:「構成一個研究者創造力和想像力的本質,是他們聆聽事情內部聲音的能力。」這裡沒有等級高下,沒有階層之分,在對未知的探索前人人平等,每個人都擁有絕對的自由。每一個數學家願意孜孜不倦研究數學的最主要動力不是別的,是我們享受那種日復一日,能夠從現實生活中超越出來,去聆聽,和發現世界運行規律的時刻。
  • 21世紀最矚目的數學超級天才,他被認為將實現數學的大一統
    如果要提到21世紀數學界誰最耀眼,那無疑是彼得·舒爾茨,他被譽為是百年來罕見的數學天才。 具體來說,狀似完備空間是由舒爾茨引入的一類存在於P進幾何領域的代數幾何對象,他的研究建立在 p 進數(p-adics)的基礎上,和素數緊密相連。這個理論的關鍵是:在舒爾茨的狀似完備空間空間幾何學中,一個質數能夠由與之相關的一個 p進數來表示,類似於方程中的變量,由此,幾何方法得以應用到代數領域中。
  • 幾何和代數是怎麼走到一起的?
    關注 哆嗒數學網 每天獲得更多數學趣文當歐氏幾何走到了頭17 世紀早期,儘管科學在各個領域有了重大突破,但是數學還只有一個幾何體系,就是根據古希臘數學家歐幾裡得所著的《幾何原本》創立的經典平面幾何體系。
  • 20世紀的數學體系,龐雜無序、領域細分,結構主義應運而生
    19世紀至20世紀初,數學得到了前所未有的高速發展,研究領域越來越廣,數學這棵樹越長越茂密,樹岔越分越細,從而數學顯得越來越龐雜無序,使得即便是造詣高深的數學家也無法全局把握、透視。面對這種發展趨勢,數學界一個有意義的課題就應運而生:用統一的觀點去處理這「龐雜」的內容,使之「有序」。
  • 贈書 除了微分幾何 黎曼幾何 代數幾何 還學什麼幾何?
    「辛幾何,復幾何,代數幾何,計算幾何,離散幾何,代數曲線曲面,拓撲,幾何分析,巴拿赫空間上的幾何,非交換幾何,微分流形,黎曼幾何,非交換幾何,羅巴切夫斯基幾何,歐式幾何,算術幾何,微分幾何·····」我的身邊充滿了幾何的名詞,也充滿的熱愛幾何的學者:葉中豪老師,閆偉鋒老師,張甲老師,劉小平老師,李少龍老師,張明明老師···和一群熱愛幾何的人結識
  • 二十世紀數學江湖的兵器譜排名!
    3 [法國]魏伊( A.Weil) 對代數幾何,數論,調和分析等分支都有奠基性貢獻,是算術幾何最重要的創始人,40年代提出的Weil猜想,影響巨大!