數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)
——菲爾茲獎(jiǎng)

山東省威海市城里中學(xué) 尹翔 山東省威海市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué) 趙炳程

我們都知道，諾貝爾獎(jiǎng)不包括數(shù)學(xué)方面的獎(jiǎng)項(xiàng)。那在數(shù)學(xué)界有沒(méi)有達(dá)到諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)別的獎(jiǎng)項(xiàng)呢？答案是肯定的，那便是菲爾茲獎(jiǎng)。

數(shù)學(xué)界也有最高獎(jiǎng)

菲爾茲獎(jiǎng)由數(shù)學(xué)家約翰·查爾斯·菲爾茲設(shè)立，是數(shù)學(xué)領(lǐng)域的三大國(guó)際最高獎(jiǎng)項(xiàng)之一（其他兩個(gè)分別是沃爾夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)和阿貝爾獎(jiǎng)），于1936年首次頒發(fā)，被譽(yù)為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”。

菲爾茲獎(jiǎng)每隔4年頒發(fā)一次，在國(guó)際數(shù)學(xué)聯(lián)盟主辦的國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)上舉行頒獎(jiǎng)儀式，一般每屆授予2～4名在數(shù)學(xué)領(lǐng)域作出卓越貢獻(xiàn)的數(shù)學(xué)家，且規(guī)定獲獎(jiǎng)?wù)邽樵撃?月1日前未滿40周歲的參選者。獲獎(jiǎng)?wù)邥?huì)得到一枚金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)乱约?5 000加拿大元（約7.7萬(wàn)元人民幣）的獎(jiǎng)金。

圖1 菲爾茲獎(jiǎng)牌的正面（圖/IMU）

菲爾茲獎(jiǎng)的由來(lái)

菲爾茲獎(jiǎng)的設(shè)立者菲爾茲于1863年出生于加拿大渥太華，24歲獲得博士學(xué)位，26歲便擔(dān)任大學(xué)教授。43歲時(shí)，他證明了黎曼-羅赫定理，44歲時(shí)，他當(dāng)選為加拿大皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。

作為一名數(shù)學(xué)家，菲爾茲在組織、管理數(shù)學(xué)事業(yè)方面也功績(jī)卓著，他認(rèn)為數(shù)學(xué)的發(fā)展應(yīng)該是國(guó)際性的，而不是只集中在歐洲。

于是，菲爾茲成功籌備了1924年國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)，這是該大會(huì)首次在非歐洲國(guó)家——加拿大召開(kāi)。

圖2 約翰·查爾斯·菲爾茲

在大會(huì)成功舉辦后，菲爾茲建議利用會(huì)議的剩余經(jīng)費(fèi)設(shè)立一個(gè)國(guó)際性的數(shù)學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)。在菲爾茲去世前，他立下遺囑，將自己的遺產(chǎn)全部用于頒發(fā)該獎(jiǎng)項(xiàng)，并要求該獎(jiǎng)金不以個(gè)人、國(guó)家或機(jī)構(gòu)名稱冠名，而以“國(guó)際獎(jiǎng)金”的名義來(lái)頒發(fā)。后來(lái)，參加國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的數(shù)學(xué)家們?yōu)榱司拺逊茽柶?，一致同意將該?jiǎng)命名為“菲爾茲獎(jiǎng)”。

最特殊的菲爾茲獎(jiǎng)

1637年，法國(guó)數(shù)學(xué)家皮埃爾·德·費(fèi)馬在丟番圖《算術(shù)》拉丁文譯本第11卷第8命題旁寫道：“將一個(gè)立方數(shù)分成兩個(gè)立方數(shù)之和，或一個(gè)四次冪分成兩個(gè)四次冪之 和，或者一般地將一個(gè)高于二次的冪分成兩個(gè)同次冪之和，這是不可能的。關(guān)于此，我確信已發(fā)現(xiàn)了一種美妙的證法，可惜這里空白的地方太小，寫不下。”

費(fèi)馬就這樣留下了一個(gè)困惑無(wú)數(shù)數(shù)學(xué)家的世界級(jí)難題——費(fèi)馬大定理。之后的300多年，諸多數(shù)學(xué)家提出猜想后未能證實(shí)，直到1995年，英國(guó)著名數(shù)學(xué)家安德魯·懷爾斯攻克了費(fèi)馬大定理。

1998年菲爾茲獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式在柏林舉行，由于安德魯·懷爾斯那時(shí)已經(jīng)超過(guò)了40歲，不符合菲爾茲獎(jiǎng)的授予規(guī)則，因此他被菲爾茲獎(jiǎng)委員會(huì)主席授予首個(gè)菲爾茲獎(jiǎng)特別獎(jiǎng)及銀質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?，以表?yè)P(yáng)他為證明費(fèi)馬大定理作出的卓越貢獻(xiàn)。

華人菲爾茲獎(jiǎng)得主

截至2018年，菲爾茲獎(jiǎng)華人獲得者共有兩位，分別為1982年獲獎(jiǎng)的丘成桐和2006年獲獎(jiǎng)的陶哲軒。

圖3 丘成桐（圖/清華大學(xué)官方網(wǎng)站）

菲爾茲獎(jiǎng)首位華人得主丘成桐于1949年生于廣東省汕頭市，是當(dāng)代公認(rèn)的最具影響力的數(shù)學(xué)家之一。他20歲時(shí)就提前修完香港中文大學(xué)數(shù)學(xué)系所有必修課程，被美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校破格錄取為研究生。1976年，年僅27歲的丘成桐因證明“卡拉比猜想”而一舉成名，開(kāi)創(chuàng)了“微分幾何”的新時(shí)代。

此后，丘成桐屢次攀登科學(xué)高峰，解決了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中的正質(zhì)量猜想、鏡對(duì)稱猜想等一連串世界難題。如今，他從哈佛大學(xué)退休，全職任教于清華大學(xué)。作為清華大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)中心主任的他，有著“興中國(guó)基礎(chǔ)之學(xué)問(wèn)”的夙愿。

另一位獲獎(jiǎng)的華裔數(shù)學(xué)家陶哲軒，于1975年出生在澳大利亞，他幼年時(shí)期便展現(xiàn)出極強(qiáng)的數(shù)學(xué)天賦。7歲時(shí)，他進(jìn)入高中并自學(xué)微積分，從10歲起，他連續(xù)3年參加國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽，分別獲得銅牌、銀牌、金牌，創(chuàng)下該獎(jiǎng)項(xiàng)金、銀、銅牌得主年齡最小的紀(jì)錄。21歲時(shí)，他獲得普林斯頓大學(xué)博士學(xué)位，3年后，他就在美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校擔(dān)任教授。

圖4 12歲的陶哲軒獲得1988年國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽金獎(jiǎng)（圖/國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽網(wǎng)站）

陶哲軒被數(shù)學(xué)界公認(rèn)為是調(diào)和分析、偏微分方程、組合數(shù)學(xué)、解析數(shù)論、算術(shù)數(shù)論等領(lǐng)域的大師級(jí)人物，這些都是數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域的熱門方向。