2012年3月22日星期四

[奇聞] 「西塔潘猜想」大學三年级學生劉路 破解國際數學難題

●西塔潘猜想

這是由英國數理邏輯學家西塔潘於上個世紀90年代提出的一個猜想,主要是針對數學中的拉姆齊(Ramsey)二染色定理的證明論強度的研究,20多年來,許多著名研究者都沒有辦法解決。劉路以一個否定式的回答,徹底解決西塔潘的猜想。

組合數學上,拉姆齊定理是要解決以下的問題:要找這樣一個最小的數n,使得n個人中必定有k個人相識或一個人互不相識。這個定理以拉姆齊命名,1930年他在論文證明了R(3,3)=6。

已知的拉姆齊數非常少,數學奇才保羅·艾狄胥曾以一個故事來描述尋找拉姆齊數的難度:「想像有隊外星人軍隊在地球降落,要求取得R(5,5)的 值,否則便會毀滅地球。在這個情況,我們應該集中所有電腦和數學家嘗試去找這個數值。若它們要求的是R(6,6)的值,我們要嘗試毀滅這班外星人了。」




位於大陸湖南的中南大學,20日下午正式決定,聘用年僅22歲的「數學天才」劉路,擔任教授級研究員一職。這項人事,也讓劉路成為全中國大陸最年輕的教授。
中南大學校長張堯學在接受中廣網訪問時指出,學校此舉是為傑出青年人才提供更好的平台。同時他強調,會讓他盡可能多的從事科學研究,在國內外、在全世界、在設備領域最好的地方講學、訪問,豐富他的閱歷,給他的提供更好的學習平台。

張堯學還透露,當初在審核時,有零星的聲音認為,劉路應該獲聘為副教授,但校委會最後一次討論時,大家又異口同聲說,還是教授比較合適。他驕傲的說,「對於1個在校的本科生來說,劉路被評為大學教授可能也算是全大陸第1個。」

「數學天才」劉路,去年破解了國際數學難題「西塔潘猜想」震驚全世界。為了好好培養他,當時學校精心安排了專屬課程,讓他1年內完成碩博士課程,還培訓為青年教師後備人才,同時還找來大陸名數學家侯振挺,作為他的指導教師。

接下來,劉路除了擔任教職,還會獲得中南大學100萬人民幣的獎勵。此外,他卓越的研究成果也被提名「影響世界華人盛典希望之星」,3月31日將到北京大學領取獎項。

對於成就非凡的人生,劉路坦言有一些壓力,畢竟在學術界裡頭,這樣的情況相當罕見。當記者問到該如何使用這100萬,他表示有一半是研究經費,可能用在出國留學、訪問之類的,剩下的可能就買間房子。

大學三年级學生劉路 破解國際數學難題「西塔潘猜想」
文/仲玉維
2011年10月13日,星期四

前言:困擾數學界20多年的國際數學難題「西塔潘猜想」,被中南大學一個大三的學生劉路破解了!學校邀請三位院士背書,向教育部推荐他破格讀研。


劉路在美國芝加哥參加數理邏輯學術會議期間的留影

中南大學校長黃伯云了解此事後,親自批示劉路碩博連讀。也即是說,校方決定讓他提前大學畢業,並立即錄取為碩、博連讀的研究生或直接攻讀博士學 位。同時,為讓劉路能夠提早讀研,盡快進入該領域的學習和研究工作,中南大學邀請了中國科學院三位院士,向教育部寫信推荐請予破格錄取,建議採取特殊措 施,加強對劉路學術方面培養。

漂亮的證明

這是由英國數理邏輯學家西塔潘於1990年代提出的一個猜想,20多年來許多研究者一直努力都沒有解決。

2010年10月的某一天,劉路突然想到利用之前用到的一個方法稍作修改便可以證明這一結論,連夜將這一證明寫出來,投給了數理邏輯國際權威雜誌《符號邏輯雜誌》。署名劉嘉憶。

稿件投出後,《符號邏輯雜誌》的主編,也是國際邏輯學知名專家、芝加哥大學數學系教授鄧尼斯·漢斯杰弗德寫信給予高度稱讚,「我是過去眾多研究該問題而無果者之一,你給出的如此漂亮的證明,請接受我對你令人贊嘆的驚奇的成果的祝賀!」

論文審稿人、芝加哥大學博士達米爾·扎法洛夫也認為,這是一個重要的結果,過去20多年許多著名科研者都在進行努力。該問題的研究促進了反推數學和計算性理論方面的研究。

9月16日,美國芝加哥大學數理邏輯學術會議上,22歲的劉路受到邀請,作為亞洲高校唯一一位代表在會上作了40分鐘報告。

名師收高徒

「中南大學出了個好學生!」一時間,「劉嘉憶」的名字在中國數學界傳開了,他在數理邏輯領域的研究成果備受關注。

今年7月初,中國數學界頂尖科學家、中南大學博士生導師侯振挺教授,聽到同行說起了這個消息。並通過給「劉嘉藝」發郵件得知,他就是2008級學校應用數學專業大三學生劉路。

侯教授返校後,立即與劉路見面,並收他做學生。「劉路是個『本科生』,希望他可以早點讀研。」為此,侯振挺對這匹「千里馬」非常上心,給國內數學界的知名數學家、院士們去電話、發去電郵,希望能夠給教育部說明情況,給予一定的重視。

侯振挺說,目前,由中南大學牽頭起草的推荐信,正在依程序辦理中,之後將遞交給教育部。

●學者「猜想」20年 劉路一晚解決

高高的個子,一副眼鏡,一頂棒球帽,背個雙肩包,每天像上班一樣,一早就去圖書館看書,這就是同學眼中的劉路,他們雖然不知道劉路看的什麼書, 但他們清楚,這小子肯定會幹出一番成績。偶爾也會打打遊戲,但常常捧著那些天書看到深夜,計算到凌晨;上英文網站,下載英文資料,這是室友眼中的劉路。同 學問他題目,發現他的思路與他人不一樣,他甚至會用更簡單的方法來計算或解釋,有時一個公式就可以搞定,同學說他「牛」,稱他為「路哥」。他們說,路哥很 聰明,看高深的書,一定會有出息。

而他眼中的自己很簡單,內向、友好、樂於助人,當然也有那麼一點兒冷漠。

問:你是什麼時候開始研究「西塔潘猜想」的?

劉路答(以下稱答):去年8月,我自學反推數學的時候,第一次接觸到這個問題。我注意到大量文獻裡提到,海內外不少學者在進行「拉姆齊二染色定理」的證明論強度的研究。

問:用了多久證明這個「猜想」?

答:其實只用了一個晚上,接觸這個問題不久,我突然想到利用之前用到的一個方法,稍作修改便可以證明這一結論,連夜將這一證明寫出來,投給了《符號邏輯雜誌》。

問:解出答案後、是什麼樣的心態?

答:證明這一結論時,心臟都快蹦到嗓子眼了,按捺不住內心的激動和興奮。

問:為什麼署名是「劉嘉憶」?

答:因為叫「劉路」的重名人比較多,而且是個偏女孩的名字,我更喜歡「嘉憶」這個名字,希望自己能給人們帶來美好的回憶。

他看「天書」 津津有味

問:你的「數學天賦」是遺傳嗎?

答:談不上天賦。我只是非常喜歡,每天花很多時間學習數學。我是大連人,父親在一家國有企業後勤部門工作,母親是企業的工程師。家裡人沒有數學方面的遺傳基因和教育,上小學時,也沒有對數學特別感興趣。

問:初中時候怎麼對數學感興趣了呢?

答:上初中時,一些同學還在為數學教科書上的習題抓耳撓腮時,我就開始自學數論了。數論是研究整數性質的一門理論。對其他同學來說,看這些理論像是在看「天書」,但是我很喜歡。

問:除了數學外,你平時有什麼興趣愛好呢?

答:興趣愛好有很多,喜歡體育運動,游泳、下棋、乒乓球、羽毛球,還喜歡看電影。

最愛數學 40歲攻心理學

問:很多人覺得,數學是一門枯燥的學科,中國著名數學家陳景潤當時就被稱為「痴人」和「怪人」,你性格孤僻嗎?

答:我比較內向,朋友少。我的自我評價是「比較友好」。一般別人找我幫忙,不太善於拒絕。但別人說我比較冷漠。

問:除了數學,你還喜歡哪些學科?

答:物理。但是物理需要做大量的實驗,需要成本,對一個學生來說還沒那麼多資金。我也喜歡心理學,曾設計了一組關於認知的心理實驗。等到我40歲以後再來做,40歲以前要攻數學。我很喜歡數理邏輯,數學是一輩子的愛好。

● 三院士上書 盼他破格讀研

在得知中國大學生劉路受到國際數學界的高度認可後,三位中國科學院院士、著名數學家李邦河、丁夏畦、林群毫不猶豫地接受了中南大學的請求,向教育部寫了「破格錄取」推荐信。

院士們表示,儘管與著名的「哥德巴赫猜想」相比,「西塔潘猜想」的分量並不突出。但一名大學生能夠破解國際數學猜想,已是一件很了不起的事情。同時需要反思國內教育體制,培養學生提問題的能力,要比「奧數」更實實在在。

李邦河院士分析,一個年輕人能夠解決這個問題,當研究生就沒有任何問題。「關鍵是這樣的人才,會自己找問題,需要借此反思我們的應試教育,『學生不會提出問題』。」李院士說,現在不少學生離開了導師後,就不會獨立搞研究。創新人才一定要會提出問題。

「破解猜想不比奧數,不是做題,而是有數學的新成果。」林群院士強調,李路數學方面的才能在中國確實比較罕見。


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