陳省身簡介

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陳省身.二十世紀最傑出的幾何學家

陳省身簡介

他對整體微分幾何的卓越貢獻,影響着半個多世紀的數學發展。

他創辦主持的三大數學研究所,造就了一批承前啟後的數學家。

我們的祖先在很早以前就開始了對圖形的形狀、大小和位置的相互關係的研究。公元前三世紀,古希臘大幾何學家歐幾里得創立了處理現實空間圖形的平面幾何、立體幾何學。一千多年之後,第二位幾何大師法國的笛卡爾創立了解析幾何學。一百多年前,德國的高斯發現了非歐幾何學,德國的黎曼推出了成為相對論數學框架的黎曼幾何。當代,法國的嘉當給微分幾何注入新的理論方法,成為歷史上第五位偉大的幾何學家。而陳省身,則被譽為繼這五位幾何大師之後又一里程碑式的人物,他創立的嶄新的整體微分幾何,一直影響着20世紀後半葉以來數學的發展。

陳省身1911年出生在浙江嘉興秀水縣的書香世家。他在十歲前沒有進過學堂,只在家裏跟隨祖母、姑姑識字、背唐詩。父親帶回的一本1892年首次印行的《筆算數學》,使陳省身大感興趣,它成為日後的大師接觸數學之始。

1922年,陳省身隨父母到天津,就讀於著名的扶輪中學,度過最美好的少年時光。數學是他的強項,其他功課則成績平平,課餘他常到圖書館去看雜書。那時,他就喜歡研究幾何,他認為這可以養成“有系統的腦筋”。

獨立的個性、對事業的執著是陳省身成功的要訣。還在上中學時,他就表現出不願做“紙鳶兒”而要憑“自動的能力”高飛天際的強烈願望。他曾多次自主地選擇未來的發展方向,奮力前行。十五歲時,他考取了天津名校南開大學,他的數學老師是畢業於哈佛大學的中國第二位數學博士、中國現代幾何學的開山祖師姜立夫。在這位名教授的指導下,陳省身領悟了數學王國的迤儷風光,並作出了他人生的第一個重大選擇:以數學作為自己奮鬥的目標。1930年大學畢業後,他到清華大學跟隨教授孫光遠讀研究生。

1934年,陳省身赴德國漢堡大學學習,師從布拉須凱教授。僅用了一年的時間,他就完成了博士論文,其內容涉及法國大數學家e·嘉當的理論在微分幾何上的應用。他那時就已經認識到嘉當的數學天才,儘管嘉當的研究是超時代的。

1936年,陳省身放棄了留在漢堡大學研究代數數論的好機會,做出了又一次重大選擇oo追隨嘉當,研究幾何。在法國巴黎大學,在跟隨嘉當的十個月中,陳省身從這位偉大的幾何學家那裏學到的東西使他終身受用,他與嘉當也結下了終生之誼。美國著名數學家卡普蘭斯基曾評論説:“如果陳省身選擇了代數數論,20世紀數學的歷史將會有重大改變。”而從數學史的觀點來看,正是“微分幾何得益,代數數論受損”。

1937年,陳省身展轉回到中國,在由北大、南開、清華合併而成的長沙臨時大學任教。在那裏,經楊武之夫婦促成,他與數學系教授鄭桐蓀的女兒、當時讀生物系的鄭士寧訂婚,後結成美滿幸福的家庭。一年之後,他隨學校遷往重慶,在新成立的西南聯合大學執教,不但培養了許多優秀學生,在學術研究上也是碩果累累。

1943年,陳省身受美國普林斯頓高等研究院數學研究所的邀請,到這裏作學術訪問。在人稱“世界數學中心”的普林斯頓,他全身心地投入大範圍微分幾何的研究,完成了自己一生中最出色的工作oo為高維的高斯o邦內公式做出新證明,發表了幾篇匠心獨運的微分幾何論文,其中包括現在被稱為“陳類”的理論。他的劃時代的工作將微分幾何和拓撲學有機地結合起來,為整體微分幾何奠定了基礎。

1945年,陳省身返回中國。從1946年到1949年的三年間,他負責籌備和主持中央研究院數學研究所的工作。他不遺餘力地提攜青年,使他們日後成為中國數學界的中堅力量。

陳省身1948 年再次到普林斯頓大學並立即成為“維布侖討論班”的主講人。半年後,他應聘到芝加哥大學擔任幾何學正教授。從此,美國的微分幾何翻開了新的一頁。在1950年舉行的國際數學家大會上,陳省身作了題為《纖維叢的微分幾何》的學術報告,確立了他在世界數學界的學術地位,一門涉及整個數學的數學分支oo大範圍微分幾何就此誕生。在陳省身的努力下,美國的微分幾何開始復興。對學界後人而言,“陳省身就是現代微分幾何。”

1960年,陳省身遷往美國加州大學柏克利分校從事教學研究,一直到退休。在芝加哥大學,他培養了10名博士。來到柏克利,他更加勤奮,培養出31名博士,數量之多,載譽學府。陳省身在研究數學中的一個特點是喜歡和別人討論,優勢互補,通力合作,共同發表論文。20年來,由於他出色的工作,加州大學成了幾何學和拓撲學的世界中心。1979年,當他以68歲之齡功成身退的時候,加州大學為他舉行了為期5天的國際微分幾何會議,300多位數學家匯聚伯克利校園。

陳省身退休了,可他的數學事業並沒有終止。1981年,他榮任美國國家數學科學研究所的第一任所長,這個由他申請和籌辦的、建在加州大學伯克利校園內的研究所,很快就成為又一個世界數學中心。

因為在數學領域的巨大成就和貢獻,1984年5月,陳省身獲頒“沃爾夫獎”。由於在舉世聞名的諾貝爾獎中沒有數學一項,“沃爾夫獎”和“菲爾茲獎”便成為兩個世界最高水平的數學獎。在華人中,陳省身和他的學生丘成桐分別是這兩個獎項的得主。迄今為止,獲此殊榮的華人還只有他們兩位。

陳省身著述等身,榮譽等身。他曾三次應邀在國際數學家大會上作演講,並於1961年當選為美國國家科學院院士和美國藝術科學學院院士;於1975年獲頒美國國家科學獎章,當選為英國皇家學會外籍會員、意大利lincei科學院外籍院士和法國科學院外籍院士。他還是第三世界科學院的創始成員和巴西科學院的通訊院士;1995年,又成為中國科學院的首批外籍院士之一。

研究數學,是陳省身一生的追求;讓中國成為21世紀的數學大國,是陳省身由來已久的夢想。

近年來,陳省身把主要精力奉獻給了中國的現代數學事業。他運用自己在國際數學界的崇高威望,大力推動中國數學現代化的進程,於1980年初啟動了三項影響巨大的“數學工程”。這三項“數學工程”是:每年一度在中國舉辦“微分方程和微分幾何國際會議”;舉辦“暑期數學研究生教學中心”;選拔中國數學研究生參加“陳省身項目”赴國外攻讀博士學位。此外,他還以高齡之身走上講台,給青年人系統講解微分幾何課程。到了80年代的後期,中國已湧現出一批微分幾何的少壯人才。

1984年,陳省身應聘擔任剛剛創辦的南開大學數學研究所所長,直至今日。1985年,中國數學會設立了兩年一次的“陳省身數學獎”,獎勵中青年數學家所取得的成就,它和“華羅庚獎”並稱為中國數學界的最高獎。1993年,陳省身和丘成桐提出建議,希望在中國舉辦一次國際數學家大會。由於他們的努力和威望,1998年的國際數學家大會正式批准了該項建議,2002屆會議將在中國舉行。這對中國數學事業的發展將產生巨大的推動作用。

老驥伏櫪,志在千里。陳省身在八十歲時曾這樣寫道:我的生涯正在走向終點,唯一的問題是還要做什麼。答案很簡單:我將繼續做數學。

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