2022年12月3日晚八点,科普公益项目“高山科学经典”邀请到了高山书院校董、数学家、美国西北大学Pancoe讲席教授夏志宏;数学家、美国密歇根大学教授季理真;高山书院2022级同学、个人投资者杨奕忻,与大家一起阅读西蒙·辛格的著作《费马大定理》。
“费马大定理”又称为费马最后定理,被认为是史上最精彩的一个数学谜题。
事情大约起源于1637年。法国律师兼业余数学家费马,在阅读丢番图《算术》里面关于勾股数这部分时,在旁边写下了“费马大定理”猜想:“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的。”
但这个天生羞涩、沉默寡言的人却跟世界玩了一个恶作剧,他又写道:“对此我已经找到了一个真正绝妙的证明,但这里空白处太小,写不下”。
一句“写不下”,让无数数学家耗尽一生,苦苦钻研;然而,也是这一句“写不下”,让我们看到数学光芒万丈的魅力、数学家热切纯真的求知欲以及与高手过招的波澜壮阔,更看到浮躁纷扰的世界上,总有一群人在孜孜以求,在努力拓宽人类认知的疆界。
这近4个世纪里,围绕着“费马大定理”所展开的数学家们的爱恨情仇、高手过招的波澜壮阔,都被英国作家西蒙·辛格写进了他的著作《费马大定理》。这本书被誉为“科普作品中的武侠小说”、“好莱坞感的数学史”的经典之作。
在本次导读活动中,夏志宏教授评价说,“《费马大定理》不是一本数学书,没有任何复杂公式,而是一部2000多年来人类数字之谜的纪实,也是一部跨越近400年的侦探小说。”
几乎所有的大数学家都试图证明过费马大定理,比如柯西和拉梅。而“数学王子”高斯认为费马大定理是一个孤立的问题,所以没有证明。解决孤立问题,需要的是数学技巧,不是大的数学框架和数学理论。
夏志宏教授在高山科学经典导读现场
但夏志宏教授认为,费马大定理成为了现代数学的“Holy Grail(圣杯)”,最主要的原因是它不是一个孤立的问题,需要考虑不同数学学科之间的联系。所以费马大定理不仅仅是技巧问题,更是非常重大的数学问题。
数学从来都被认为是人类最高智力的游戏,很多人对数学是又爱又恨。学习数学究竟有什么好处?年轻人该如何学习数学?
在圆桌讨论环节,夏志宏教授谈到,“杨振宁先生在物理上的突出贡献,很大程度在于他的数学根底造诣深厚,所以在知道了一些简单的物理原则后,就可以根据数学推导出一整套的物理理论,推动物理学发展。数学不仅在数学学科本身,每个学科都跟它有联系。或者说,整个科学之间都有一些非常深刻的联系。”
美国密歇根大学教授季理真教授补充说,“数学很多领域的工作是联系在一起的,比如概论、数论、几何等各方面。我想现在科学技术大概也是这个样子,回归到事情的本源,所有东西都联系在一起。《数学大师》的作者埃里克·坦普尔·贝尔说过一句很好的话,‘向大师学习’。你把大师的书背在书包里,不仅是要念,更是要感受他们的存在,以他们为榜样。年轻人要敢于尝试新的东西,甚至是自己不懂的东西。碰到一些困难也没有什么,因为每个人都会经历。”
季理真教授在高山科学经典导读现场
在导读现场,季理真教授不仅仅给大家介绍了《费马大定理》这本书,更是由此延展开来,给年轻人了推荐了很多本其他有趣的数学书籍,如数学王子高斯的第一本著作《算术研究》、贝尔的《数学大师》等等。
杨奕忻在高山科学经典导读现场
主持人兼对谈嘉宾,高山书院2022级同学、个人投资者杨奕忻提到:“伽利略曾说过,数学是用于理解宇宙的语言。大自然的很多秘密就隐藏在数学公式里面。这些纯粹数学在发现了几十年甚至几百年后,开始应用于自然界,比如黎曼的几何在爱因斯坦相对论里的应用。数学可以在看上去是孤岛的几个分支之间搭一座桥,这样可以催生出更丰富、更前沿的数学理论。”
导读最后,夏志宏教授也对听众们提到了自己的殷切希望:“现在是女性研究数学的最好时候,因为现在对女性已经没有像原来那么多的门槛了,女性可以跟男性一起攻克数学难题。希望更多的女性能把数学作为终身的职业。”
“高山科学经典”是一个由高山科学促进中心发起的公益科普项目。邀请百位知名科学家每周导读一本科学经典书籍,引领公众参与阅读的大型科学传播公益项目,旨在提升全民科学素养、培育科学精神、传播科学思想。期望在全民学科学的时代背景下,高山科学经典能在科学传播领域尽一份绵薄之力。
高山科学经典项目书单
高山科学经典的目标是,让科学精神通过书籍,跨越地域、阶层、年龄、民族的界限,传播到每个角落、每个人心中。希望科学成为一种生活方式。除此之外,每期更有科学KOL和科普UP主,与科学家们跨界对谈,让科学更有趣。
高山科学经典世界读书日发布会现场
未来,“高山科学经典”项目将打造三大重点产品:出版《高山科学经典》系列丛书;开展线上导读直播;沉淀专业级科学导读视频节目。达到出版、传播、教育多重效应。开展全民科学阅读,共同推动“科学复兴”,提升全民族科学文化素质,实现“公心大用”。