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[瑞]阿莱西奥·菲加利Alessio Figalli

数学

● 苏黎世联邦理工学院数学教授

● 曾获2018年菲尔兹奖

◆“我之所以能往上走这么远,是因为我从不怀疑自己。”

菲加利教授,您获得了菲尔兹奖,这个奖被誉为数学界的诺贝尔奖,但您团队的其他人依然默默无闻,对此您怎么看?

这其实很不公平,顶尖数学家有很多,这些人都得到了全球数学界的认可,但他们没有获得菲尔兹奖,这个奖的数量确实不够。菲尔兹奖每4年颁发一次,每次最多4个人获奖。此外,获奖者必须在40岁以下,那些还在上大学就已经获得菲尔兹奖的人,在我看来就是神一般的存在,他们就是“奥林匹斯山上的神”。现在我也获得了这个奖,这看起来好像并不难。我和不同的研究团队合作,写了很多篇论文,凭借这些论文获得了菲尔兹奖。数学家之间的竞争不是特别激烈,每个人都认为获奖就是一次伟大的成功,我团队的成员都很开心。我们彼此之间的关系很好,是同事,更是朋友。

您是怎么知道自己获奖了的?

哦,这我可永远忘不了。当时我和我妻子在家,她正打算去市场上买东西,而我在查看邮件。我看到了时任国际数学联合会主席的森重文(Shigefumi Mori)发来的邮件,他写道:“亲爱的菲加利教授,我想与您通话,您方便把您的联系方式给我吗?”我看着屏幕愣住了,这是真的吗?为什么主席想给我打电话呢?我妻子看了一眼邮件,大吃一惊,她盯着地板看了足足10分钟。要不是主席打电话过来,告诉我我是获奖者之一,我肯定会等一晚上。接下来的几天我都很害怕,我怕他们会打电话过来说:“很抱歉,我们通知错人了。”最折磨人的是,在官方颁奖仪式开始之前,我都不能和其他人谈论这件事。

只有对科研痴迷的人才能取得这样的成就吗?

我和很多数学家一样,都是痴迷于科研的人。在我职业生涯的前10年里,我一直全心全意地搞科研。一旦我把注意力放在一个问题上,我就会没日没夜地思考这个问题。现在我和我妻子住在苏黎世,我的生活轻松悠闲。我妻子也是数学家,在我们刚开始确立关系的时候,我们就决定先将自己的工作放在第一位,所以我们两地分居。现在我从早工作到晚,然后回家陪她。白天我的工作效率很高,当我工作的时候,我就只工作,想方设法多做点事。

我猜您上中小学的时候只拿过最高分,那您有时候会不会被别人叫作“书呆子”呢?

我并不刻意与人竞争,我的同学都认为他们身边有我是件很好的事,因为我可以帮他们完成课堂作业。数学对我来说就是小菜一碟,它总是轻而易举地就从我的脑子里蹦出来,这种天赋让我的生活更加轻松,因为我有更多时间去学习别的学科,甚至有时间去踢足球。其实我就是个很普通的孩子,对视频游戏和运动感兴趣,我从来不去想数学是什么。

也许数学的教学方法需要变通一下,因为大部分人都不喜欢数学。

数学教学的问题就在于没有例子可以向孩子证明学数学是一件有趣的事情,但我们至少可以提出一些比较有趣的问题,例如:什么东西是无穷尽的?有一个关于旅馆的问题:这间旅馆有无数间房间,旅馆里住着无数位客人,如果现在要再安顿一位客人,我们该怎么做?这样的思维游戏完美地阐释了数学的趣味性和深刻性。

是您的父母激起了您对数学的兴趣吗?

我父亲是机械制造专业的教授,我母亲是拉丁语和古希腊语教师,她在我小的时候给我讲古希腊罗马神话故事,激励了我。我很喜欢这些故事,所以我上高中的时候选择了古典语文学,没有选数学。17岁那年,我一个朋友的父亲给我介绍了数学奥林匹克竞赛的情况,参赛选手必须发挥想象力解答非常规问题,我就是从那时候开始爱上了数学,我发现原来真的有数学家,数学家是一门真正的职业!

您觉得那些正处在学习瓶颈期的大学生们应该具备什么样的思想态度?

我之所以能往上走这么远,是因为我从不怀疑自己。如果一个人老是去想自己不能成功,那这个人肯定会失败。我从来都不会有“我做不到”的想法,我只是一心努力钻研,为此愿意牺牲一切,有时甚至会牺牲我和其他人的友谊。但是如果一个人不喜欢他正在做的事情,那这个人早晚会放弃。我很走运,我找到了我对数学的激情与热爱。学数学可以让我们掌握有关世界运转机制的基本知识。

您能向我们解释一下真正的数学与我们中小学所学的数学之间的区别吗?

中小学生会学习很多公式,所学的知识都有一点抽象,而且中小学生并不明白为什么要学这些东西。但是到了大学,所有知识都有了意义,你会意识到数学是一种描述世界的语言。几百年前人们就已经发现我们可以用公式来描述这个世界,这就是数学不断发展的原因。

您已经很成功了,27岁就成了得克萨斯州奥斯汀市的教授。

是的,我成长的速度很快。上大一的时候,为了弥补我的知识漏洞,我必须比其他同学更加刻苦,之后我一直保持这样的学习节奏,没过几年我就大学毕业了。从那时候开始便产生了多米诺效应,我前进的速度越快,吸引的注意力就越多,这当然也给我造成了压力。如果大家对一个人寄予厚望,这个人就会努力满足大家的所有期望,但是我能很好地应对这些期望带来的压力。我在奥斯汀学到了很多东西,例如怎样申请科研经费、怎样评估科研赞助商等。在奥斯汀度过的那7年真是丰富而充实的7年。

您能简单介绍一下自己的研究领域吗?

作为一名数学家,我有好几个研究领域。我对所谓的相变问题很感兴趣,例如我想研究冰变成液态水的相变过程。关于运输问题的研究我也做过很多,运输问题主要研究的是以尽可能高效的方式将资源从一个地方运往另一个地方。很多其他领域的研究都涉及运输问题,例如云的研究。云层从空中飘过时,并不消耗能量,所以云的运动可以当作运输问题来研究。我们成功弄清楚了蒙日-安培方程的几大重要特征,这是一个微分方程,描述的是最有效的运输路径,借助这个方程,我们可以更好地理解天气预报。

您能介绍一下数学家的工作方式吗?

我从2005年开始研究运输问题,我很想解答这个问题,只不过失败了。后来我又从别的角度切入进行研究,再次尝试解答这个问题,但是又失败了,之后几年里我都没有成功。2010年,我和几个同事一起合作,又一次开始研究运输问题。我们开了一次会,秉持着完全公开透明的理念,在会上我们决定采用另一种方法。我们借用不同理论对运输问题进行讨论:“如果我们这样做的话,我们就会得到这种结果,但是如果我们那样做的话,我们也有可能得到这种结果……”突然间,所有的谜团都解开了,势如破竹。“等等,我们真的成功了吗?”简直太不可思议了,虽然我们之后也试着用同样的方法去解决其他重要的问题,不幸的是每次都以失败告终。

您认为您对社会的贡献体现在哪些方面呢?

数学对于社会而言十分重要,但是数学研究从出成果到投入实际应用总要隔一段时间。我的研究工作本质上是理论性质的,它需要一定的时间才能得到创造性的应用。手机、电脑、谷歌、全球卫星定位系统,这些产物都以已有的数学知识为基础。所以必须再过一段时间才能回答您这个问题,不过可以肯定的是,我的研究推动了数学的整体发展。我知道应用数学领域已经有人用了我提出的理论,正常情况下,学术研究的各个领域就是一条链子,通常我们根本不知道是谁在用我们的成果研究其他东西。我们的成果从这个圈子传到那个圈子,从数学领域传到物理学领域,或者传到工程技术科学中的计算机应用领域。

您有什么话想对大家说吗?

数学已经为我们的世界做了很多事情,它还会一直做下去。科学就是未来的发动机,它和教育一样对社会来说都很重要,所以我最想对大家说的一句话是:千万不要毁了教育!请牢记,教育就是社会的根本。 JsQPoB4kCuAE0l81H5DsjBPLXeufnUl8L9fFVUk02VfDGZXtKR7uQdh12dQRSime

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