这 4 位问题解决者刚刚赢得了数学界的一项大奖

菲尔兹奖在数学界堪比奥运会金牌。
Ukraine's Maryna Viazovska holding her Fields Medal.
乌克兰的玛丽娜·维亚佐夫斯卡在赫尔辛基获得2022年菲尔兹数学奖后展示她的奖牌。Vesa Moilanen/Lehtikuva/AFP via Getty Images

四位数学家因其对数学的杰出贡献,于周一荣获享有盛誉的菲尔兹奖。这项14克拉的黄金奖项,相当于数学界的奥运会金牌,由国际数学联盟每四年在赫尔辛基颁发给40岁以下的杰出数学家。

今年的奖项表彰了在素数和八维空间球体堆积(或高效排列)等领域取得的突破性研究。获奖的数学家——法国的雨果·杜米尼尔-科平、美国的许承天、瑞士的玛丽娜·维亚佐夫斯卡以及英国的詹姆斯·梅纳德——解答了令其他专家困惑多年的问题。

法国高等科学研究所的杜米尼尔-科平因其在相变概率理论方面的研究而获奖——即物质如何改变形态,例如水结冰。杜米尼尔-科平的研究侧重于铁磁体如何在所谓的伊辛模型中从非磁性转变为磁性。以前的物理学家用它来创建简化的现实世界一维和二维模型,但在三维空间中解决伊辛模型更为困难。“精确计算公式的能力完全崩溃了,”杜米尼尔-科平告诉《纽约时报》。“没人知道如何精确计算。”尽管三维伊辛模型尚未完全解决,但杜米尼尔-科平的工作证明了三维伊辛模型中的相变与二维模型中的相变相似。

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普林斯顿大学的许承天因其一系列工作获奖:他是第一位将几何概念应用于组合学(计数数学)的人。他与同事一起,解决了组合学中以前未解决的问题,并提供了一个方案来解释复杂几何对象的数学特性。尽管取得了这些成就,许承天在成长过程中尽量避免数学。“我擅长大多数科目,除了数学,”许承天告诉《纽约时报》,并补充说他差点考试不及格。休曾辍学,想成为一名诗人,但在23岁时,在师从1970年菲尔兹奖得主、日本数学家广中平祐后,他爱上了数学。

乌克兰出生的数学家、洛桑联邦理工学院教授维亚佐夫斯卡花了13年时间研究一种称为E8格的排列,该排列展示了如何在八维空间中以最小的空间堆积球体。“球体堆积是一个非常自然的几何问题。你有一个大盒子,还有无限多的相同大小的球,你想把尽可能多的球放进盒子里,”维亚佐夫斯卡告诉《新科学家》杂志。她目前正试图在24维空间中密集堆积球体。这是该委员会第二次将奖牌颁发给女性。

一种数学理论认为存在无限多个素数,但随着数字的增大,两个素数之间的距离也越来越远。牛津大学的詹姆斯·梅纳德在一次获奖突破中表明,事实并非总是如此:存在素数可以靠得很近的情况。然而,在其他区间,素数也可以相距很远。

加拿大数学家约翰·查尔斯·菲尔兹于1924年设立了该奖项,旨在表彰早期数学家取得的成就,并突出那些未来工作可能令人惊叹的研究人员。“突然被列入这份名单,”梅纳德告诉《Quanta Magazine》杂志,“与那些在我童年时期激励我的数学界传奇人物们在一起,这是不可思议的,但完全超现实。”

 

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Jocelyn Solis-Moreira

健康与科学记者(自由职业)

Jocelyn Solis-Moreira(她/她)是Popular Science的科学撰稿人。她报道的主题广泛,包括神经科学、气候变化、心理健康和传染病。Jocelyn完成当天的工作后,你会在空中舞蹈工作室里找到她。


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