數(shù)學(xué)是一門藝術(shù)

邵紅勝　邵紅能

2021年7月12日，第14屆國際數(shù)學(xué)教育大會(huì)在華東師范大學(xué)拉開帷幕，來自法國的著名數(shù)學(xué)家賽德里克·維拉尼應(yīng)邀作報(bào)告，題目為“社會(huì)學(xué)中的數(shù)學(xué)”。雖然報(bào)告是在線上進(jìn)行的，但屏幕無法阻隔大家對(duì)這位被稱為“數(shù)學(xué)界的Lady Gaga”的數(shù)學(xué)家的興趣。

會(huì)場(chǎng)上，維拉尼金句頻出。

數(shù)學(xué)無處不在，它不僅藏身在生活的各個(gè)角落，也棲居在我們的思維深處。數(shù)學(xué)帶來的巨大進(jìn)步，改變了人們思考、解決和推理問題的方式，數(shù)學(xué)顛覆了當(dāng)今社會(huì)的方方面面。數(shù)學(xué)研究從來都是艱苦的，正如達(dá)爾文所說：“數(shù)學(xué)家就像身在一間黑屋里的盲人，努力想看清一只黑貓，而那只黑貓也許根本就不存在……”然而，其中最難的部分不是數(shù)學(xué)知識(shí)和概念，甚至不是證明本身，而是確定要證明什么。

在人們的印象中，數(shù)學(xué)家是一群神秘人物：他們或是不修邊幅的天才，可能會(huì)常常穿錯(cuò)鞋襪，用聽不懂的術(shù)語討論著深?yuàn)W的理論;或是嚴(yán)肅又古板的教授，用特有的“催眠”口音講授數(shù)學(xué)知識(shí)……但維拉尼卻留著及肩發(fā)，著修身西裝，戴著色彩鮮明的絲質(zhì)領(lǐng)花以及精致的蜘蛛形狀胸針，恍若剛從宴會(huì)中走來。

我們知道，研究數(shù)學(xué)的道路一定是艱難的，數(shù)學(xué)研究的瓶頸總在考驗(yàn)著數(shù)學(xué)家的神經(jīng)。維拉尼也不例外，于是經(jīng)常把自己逼入絕境，再一次次地把自己從崩潰和放棄的邊緣“救”回來。數(shù)學(xué)家難道不該是與世隔絕的苦行僧嗎？佩雷爾曼、格羅滕迪克、納什都為數(shù)學(xué)而瘋癲了。按照維拉尼自己的話來說：“人們常常誤認(rèn)為，研究數(shù)學(xué)只是苦思冥想或奮筆疾書。但其實(shí)，這是一項(xiàng)極為社會(huì)化的活動(dòng)。可以在與人討論或偶遇等一切機(jī)緣巧合中找到靈感。”比如，和其他數(shù)學(xué)家聊聊天，走遍城市找尋自己喜歡的奶酪，或者給路上的孩子們編個(gè)故事。當(dāng)然，還有音樂和文學(xué)。那些世人敬仰的數(shù)學(xué)圣地，如德國奧博沃爾法數(shù)學(xué)研究所和普林斯頓高等研究院，在維拉尼筆下都是令人艷羨的人間天堂：舒適的環(huán)境、誘人的美食、熱鬧非凡的研討會(huì)，簡直是度假勝地，根本不像供人寒窗苦讀的地方。而出現(xiàn)在維拉尼身邊的各國學(xué)術(shù)界精英人物，更是形形色色，樂事不斷。

清華大學(xué)華羅庚講座在2011年7月迎來了首位演講人——賽德里克·維拉尼。他說：“清華學(xué)生給我留下的普遍印象是學(xué)習(xí)刻苦、進(jìn)取心強(qiáng)。在兩個(gè)小時(shí)的演講中，我能帶給他們的東西可能是有限的，但希望他們能由此找到自己的研究興趣和方向所在?！?/p>

于每四年一屆的國際數(shù)學(xué)家大會(huì)上頒發(fā)的菲爾茲獎(jiǎng)，每次獲獎(jiǎng)人數(shù)不超過4人，并且對(duì)獲獎(jiǎng)人的年齡有嚴(yán)格的限制，只授予年齡小于40歲的研究者。目的一方面是為了鼓勵(lì)卓越的數(shù)學(xué)科研成果，另一方面是為了鼓勵(lì)數(shù)學(xué)界的青年才俊。獎(jiǎng)?wù)抡媸窍ＥD數(shù)學(xué)家阿基米德的頭像，并用拉丁文鐫刻“超越人心的局限，把世界握在手中”。該獎(jiǎng)項(xiàng)也被譽(yù)為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”。

2010年，維拉尼憑借對(duì)非線性朗道阻尼的證明以及對(duì)玻爾茲曼方程收斂至平衡態(tài)的研究，一舉摘得菲爾茲獎(jiǎng)?？赡芪覀儠?huì)被這么長的名字繞暈，但在數(shù)學(xué)家眼中，這可是世界上“最美”的公式。維拉尼從博士階段就開始研究玻爾茲曼方程。剛開始，他覺得它簡直“丑”極了，甚至懷疑自己是否真的要花幾年時(shí)間來研究它。但后來，隨著研究和理解不斷深入，它逐漸變成了世界上最美的方程式。

可以說，獲得菲爾茲獎(jiǎng)是青年數(shù)學(xué)家夢(mèng)寐以求的至高榮譽(yù)，但也是一個(gè)“魔咒”，大多數(shù)獲獎(jiǎng)?wù)呷蘸蠛茈y在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中超越自我。有人轉(zhuǎn)向全新的研究領(lǐng)域，從頭挑戰(zhàn);有人走不出成功后的空虛，歸于平淡。而維拉尼會(huì)不會(huì)就此淹沒在媒體的喧囂中？《費(fèi)加羅報(bào)》的記者卻形容維拉尼“總是充滿激情地講述自己的摯愛”。想必，他在數(shù)學(xué)上的天賦與創(chuàng)造力，應(yīng)該就是他對(duì)數(shù)學(xué)矢志不渝的熱愛。

在每個(gè)方面，維拉尼可能都推翻了你對(duì)數(shù)學(xué)家的想象。

不同于深居簡出的科學(xué)家，維拉尼積極參與各種公眾活動(dòng)，孜孜不倦地向大眾普及數(shù)學(xué)的美妙之處。他和美國前副總統(tǒng)艾伯特·戈?duì)?、演員哈里森·福特等人進(jìn)行交談，也會(huì)接受電臺(tái)媒體的采訪。他還會(huì)極有耐心地一封封回復(fù)數(shù)學(xué)愛好者的來信，甚至還去客串了一部紀(jì)錄片《我曾如何痛恨數(shù)學(xué)》，導(dǎo)演稱其“非常風(fēng)趣，深知該如何講述他熱愛的藝術(shù)——數(shù)學(xué)”。

人們總是反復(fù)問他同樣的問題：數(shù)學(xué)家的生活是什么樣的？你的定理是個(gè)什么樣的定理？你是怎么發(fā)現(xiàn)它的？維拉尼覺得，不如干脆寫一本書，回答所有的疑問。他撰寫的《一個(gè)定理的誕生》在法國一舉成為暢銷書，繼而被譯為多國語言，走進(jìn)全世界讀者的視野。這本書以日記形式揭示一個(gè)數(shù)學(xué)定理的誕生歷程，描繪數(shù)學(xué)家和科研工作者的真實(shí)人生。維拉尼說：“我想借這本書讓大家知道，一位數(shù)學(xué)家的生活有多么感性。”

也許，數(shù)學(xué)家的神秘光環(huán)實(shí)在太耀眼了，一位數(shù)學(xué)天才愿意親自執(zhí)筆，展現(xiàn)真實(shí)的生活點(diǎn)滴，這簡直是破天荒?？傊?，大家寧愿把幾頁公式當(dāng)插圖，也要翻開書探個(gè)究竟。維拉尼不像在為自己立傳，更像是在為自己的定理寫一本“出生日記”。

在維拉尼眼里，數(shù)學(xué)是一門與文明一樣古老的藝術(shù)。數(shù)學(xué)家往往在社會(huì)中扮演著特別的角色，他們是問題解決者、藝術(shù)守護(hù)者，深深依戀著知識(shí)的自由和觀點(diǎn)的挑戰(zhàn)。

維拉尼與數(shù)學(xué)