丘成桐

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丘成桐
Shing-Tung Yau at Harvard.jpg
出生 (1949-04-04) 1949年4月4日69歲)
 中華民國廣東省汕頭市
国籍  美國
母校 香港培正中學
香港中文大學
加州大學柏克萊分校
知名于 卡拉比-丘流形
奖项 菲尔兹奖
麦克阿瑟奖
克拉福德獎
美國國家科學獎章
沃爾夫數學獎[1]
科学生涯
机构 哈佛大学
斯坦福大学
石溪大学
普林斯顿高等研究院
博士導師 陳省身
博士生 曹懷東
田剛
季理真
劉克峰

丘成桐英语:Shing-tung Yau,1949年4月4日),美籍华裔数学家,曾獲數學界最高榮譽菲尔兹奖沃爾夫數學獎,自小在香港長大並完成本科,後入籍美國。目前担任哈佛大學教授和香港中文大学博文讲座教授。

生平[编辑]

1949年4月4日,丘成桐生於中国廣東汕頭,祖籍广东梅州蕉岭客家人。兄弟姐妹八人。丘成桐只有几个月大时,全家移居香港。丘成桐14歲時在大學教授哲學的父親丘镇英過世,由母親獨力撫養成人。畢業於沙田公立學校。中學時就讀香港培正中學。其後,於1966年入讀香港中文大學崇基學院數學系。大學三年級時,獲 Stephen Salaff 教授推荐前往美國加州大學伯克利分校深造,師從陳省身,並於提前畢業(丘成桐於1969以三年時修畢四年課程,崇基學院准予畢業,但因未符合當時香港中文大學的年制規定,未能取得學位。[2])两年后(1971年)即獲得博士學位,其后在高等數學研究所作了一年博士後研究,然後在紐約州立大學石溪分校當了兩年助理教授。1974年,成為斯坦福大学副教授。1979年以教授身份回到普林斯顿高等數學研究所。1984年至1987年担任加州大学圣地亚哥分校教授。1987年至今,任教於哈佛大學[3]現任哈佛大学 William Caspar Graustein 講席教授。

丘成桐热心于推动中国的数学发展,在中国建立并领导多个数学研究中心,致力于培养年轻数学家。他还多次对中国的科学发展谏言献策,毫不留情批评中国学术界的腐败现象。受父亲影响,丘成桐自幼便对中国古典文学、中国历史有浓厚兴趣,造诣颇深,曾作一文以述數學與中國文學之結構關係,舉紅樓夢及各代詩詞為例,並聯繫王國維人間詞話,以釋證其觀點。丘成桐於1990年加入美國籍,[4]原因可能是有一次出了車禍,很可能被逐離美國,所以決定加入美國籍。[5]

成就[编辑]

丘成桐是公认的当代最具影响力的数学家之一。他的工作深刻变革并极大扩展了偏微分方程微分几何中的作用,影响遍及拓扑学代数几何表示理论广义相对论等众多数学和物理领域。

卡拉比猜想[编辑]

1976年,丘成桐解决关于凯勒-爱因斯坦度量存在性的卡拉比猜想,其结果被應用在超弦理論中,对統一場論有重要影响。第一陈类为零的紧致凯勒流形称为卡拉比-丘流形,在数学与弦论中都很重要。作为应用,丘成桐还证明塞梵利猜想,发现宮岡-丘不等式。丘成桐对 c1 > 0 情形的凯勒-爱因斯坦度量存在性也作出了重要的贡献,猜想了它与代数几何中几何不变量理论意义下的稳定性的关系。这激发了 Donaldson 关于数量曲率与稳定性等一系列的重要工作。

閔科夫斯基問題[编辑]

丘成桐与郑绍远合作证明实与复的 Monge-Ampère 方程解的存在性,并证明高維閔科夫斯基問題,拟凸域的凯勒-爱因斯坦度量存在性问题。

正能量定理[编辑]

丘成桐开创了将极小曲面方法应用于几何与拓扑研究的先河。通过对极小曲面在时空中行为的深刻分析,1978年他与理查·舍恩(Richard Schoen)合作證明广义相对论中的正能量定理,因此表明愛因斯坦的理論具有一致性與穩定性。

埃爾米特-愛因斯坦度量[编辑]

丘成桐与凱倫·烏倫貝克(Karen Uhlenbeck)合作证明任意紧致凯勒流形上稳定丛的埃爾米特-愛因斯坦度量的存在性,推广唐纳森关于射影代数曲面,以及 Narasimhan 和 Seshadri 关于代数曲线的结果。

弗蘭克爾猜想[编辑]

丘成桐与蕭蔭堂合作解决弗蘭克爾猜想,即紧致正曲率凯勒流形与复射影空间双全纯同构

史密斯猜想[编辑]

丘成桐与米克斯( William H. Meeks) 合作解决三維流形極小曲面一个著名的问题,即一条极值约当曲线的极小圆盘的 Plateau 问题的 Douglas 解,当边界曲线是一个凸边界的子集,那么它在三维空间中是嵌入的。他们接着证明这些嵌入极小曲面在有限群作用下是等变的。他们的工作与威廉·瑟斯頓结合可以推出史密斯猜想。

镜对称猜想[编辑]

丘成桐与连文豪、刘克峰合作证明弦论学家提出的镜像对称猜想,这些公式给出了用对应的镜像流形上的 Picard-Fuchs 方程表示的一大类卡拉比-丘流形上有理曲线数目的显式表达。

刘孙丘度量[编辑]

丘成桐与刘克峰孙晓峰合作证明曲线模空间上各种几何度量的等价性,被命名为刘孙丘度量

推动華人世界数学发展[编辑]

丘成桐出生于中国大陸,在香港长大,深受中国传统文化的影响,并坚信帮助中国推动数学发展是自己的责任。为了帮助发展中国数学,丘成桐想尽了各种办法,与他钻研数学问题颇为相似。他培养来自中国的留学生,建立数学研究所与研究中心,组织各种层次的会议,发起各种人才培养计划,并募集大量资金。

在二十世纪七十年代中国对外开放后,丘成桐受到中国著名数学家华罗庚的邀请,于1979年访问中国。丘成桐建立的第一个数学研究所是1993年成立的香港中文大学数学研究所。第二个是1996年建立的北京晨兴数学中心。中心建立与运作的大部分经费都是丘成桐从香港晨兴基金会筹得的。第三个是建立于2002年的浙江大学数学科学中心。第四个是建立于2009年的清华大学数学研究中心。丘成桐是这四大研究机构的主任,经常例行工作视察,作报告,指导学生,组织学术会议与暑期学校等。除了这三个研究中心,丘对于台湾理论科学中心的建立以及台湾数学的发展作出了重要的贡献。1997年,他受台湾國立清华大学校长刘炯朗邀请,作为讲席教授访问一年。若干年后,他建议已是中華民國國家科學委員會主席的刘炯朗,建立理论科学研究中心。正式成立是在1998年。他担任理论科学研究中心顾问委员会主任直到2005年。

为了增进华人数学家的交流与合作。丘成桐发起组织国际华人数学家大会。会议每三年一届。除了邀请报告外,还邀请几位非华裔数学家作晨兴讲座。每次大会的焦点是颁发晨兴数学奖,陈省身奖。第一届大会于1998年12月12-18日在北京晨兴数学中心召开。来自世界各地华人数学家的反响与支持非常热烈,有400多人与会。这是第一次在中国举行的重要数学国际会议。第二届大会于2001年在台湾召开,第三届大会2004年在香港举行,第四届大会2007年在浙江大学举行,第五届大会于2010年在清华大学举行,第六屆大會於2013年在國立臺灣大學舉行。从第四届大会开始正式设立面向大学生,硕士与博士生的新世界数学奖。

为了激发中学生对于数学研究的兴趣和创造力,培养和发现年轻的数学天才,2004年,丘成桐首先在香港成立了面向香港中学生的两年一届的“恒隆数学奖”。2008年,在泰康人寿保险公司董事长陈东升先生和美国坦普顿基金会的支持下,丘成桐中学数学奖正式成立,已成功举办六届。自2013年起,增设丘成桐中学物理奖。2010年,他提议在两岸三地举办“丘成桐大学生数学竞赛”,该比赛在同年年底首次举行[6]

文化思想[编辑]

十歲時其父親丘鎮英要求他和他的大哥練習柳公權的書法,念唐詩宋詞,背誦古文。這些文章到現在他還可以背下來,做學問和做人的態度,在文章中都體現出來。

他还曾表示:我們愛看武俠小說,父親覺得這些小說素質不高,便買了很多章回小說,還要求孩子們背誦裏面的詩詞,比如《紅樓夢》里的詩詞。後來,父親還讓我讀魯迅王國維馮友蘭等的著作,以及西方的書籍如歌德的《浮士德》等。這些書看起來與我後來研究的數學沒有什麼關係,但是這些著作中所蘊含的思想對我後來的研究產生了深刻的影響。[7]

認為儒家注重體育[编辑]

音樂、美術、體能對學問和人格訓練至關重要:柏拉圖於《理想國》中以體育和音樂為教育之基,體能的訓練讓我們能夠集中精神,音樂和美術則能陶冶性情。古代希臘人和儒家教育都注重這兩方面的訓練,它們對學問和人格訓練至為重要。[7]

現在來談談體育。無論希臘哲學也好,儒家哲學也好,都注重體魄的訓練。縱觀古今,大部分數學家主要貢獻都在年輕時代,這點與青年人有良好的體魄有關。有了良好的體魄,在解決問題時,才能集中精神。重要的問題往往要經過多年持久地集中精力才能夠解決。正如《荷馬史詩》裏面描述的英雄,不怕艱苦,勇往直前,又或如玄奘西行,有好的體魄才能成功。[7]

群育[编辑]

群育中小學要特別重視獨立人格培養:假如學生在學校里不能學習與人相處,並享受到它的好處,就不如在家裏請一位家庭教師來教導。但現代社會乃是一個合群的社會,學生必須學習與同學相處,並尊重有能力有學問的老師和同學。學生必須懂得如何尊重同學的長處,幫助有需要的同學。學生要培養與他人溝通合作的能力、獨立思考的能力、團隊協作的精神,對周圍人和對社會的責任感,等等,並在這種環境中去訓練自己。[7]

美國的教學體系,有很多地方值得我們學習,雖然這也不見得是一個理想的體系。[7]

比如美國的高中和大學對成績就不給出分數,只給出A、B、C、D。這不是件壞事情,可以削弱學生之間不必要的競爭。為分數而斤斤計較以及爭奪班裏的第一名,會破壞學生之間的合作,集體的力量得不到尊重。中小學教育里要特別注重對學生獨立人格和品性的培養,學生的個性和個人特點也受到充分的尊重和肯定。[7]

个人生活[编辑]

家庭[编辑]

他和太太郭友云育有2子,其子丘正熙曾奪美國英特爾高中天才科學獎第60屆決賽獎。

荣誉[编辑]

获奖[8][编辑]

院士[编辑]

荣誉博士[编辑]

名誉教授[编辑]

受邀讲座[编辑]

  • 2012年,美国匹兹堡大学“Edmund R. Michalik”杰出学者讲座
  • 2012年,美国迈阿密大学“McKnight-Zame”杰出学者讲座
  • 2010年,加拿大滑铁卢大学数学系
  • 2007年,杰出系列讲座,加州大学洛杉矶分校
  • 2005年,华罗庚数学讲座,中国科学院数学与系统科学研究院
  • 2005年,国际弦理论大会,加拿大多伦多 Fields 数学研究所
  • 2005年,Andrewesky 讲座,德国哥廷根
  • 2004年9-12月,Eilenberg 讲座,美国哥伦比亚大学数学系
  • 2004年5月,Bloomberg 讲座,美国得克萨斯州奥斯丁大学
  • 2003年,杰出学者讲座,美国加州大学洛杉矶分校数学系
  • 2003年,Andre Aisenstadt Chair 系列讲座,加拿大蒙特利尔大学数学系
  • 1999年,Hans Rademacher 讲座,美国宾夕法尼亚大学数学系
  • 1999年,Stefan Bergman 讲座,美国斯坦福大学数学系
  • 1998年,邵逸夫杰出学者讲座,香港中文大学
  • 1997年,Rufus Bowen 讲座,美国加州大学伯克利分校数学系
  • 1988年,美国数学会研讨会
  • 1983年,James K. Whittemore 讲座,美国耶鲁大学数学系
  • 1982年,Alexander Ziwet 讲座,美国密歇根大学数学系
  • 1982年,国际数学家联合会特邀讲座,瑞士苏黎士
  • 1981年,第33届英国数学研讨会,伦敦数学会
  • 1979年,Milton Brockett Porter 讲座,美国莱斯大学数学系
  • 1978年,国际数学家大会,一小时报告,芬兰赫尔辛基

參考資源[编辑]

文内引用[编辑]

  1. ^ Malkah Fleisher. Winners of Prestigious Wolf Prize Announced (英语). 
  2. ^ 吳倫霓霞. 邁進中的大學: 香港中文大學三十年. 香港: 中文大學出版社. 1993: 68. ISBN 9789622016057 (中文(香港)‎). 
  3. ^ Department of Mathematics faculty. 哈佛大学 (英语). 
  4. ^ Overbye, Dennis. Scientist at Work: Shing-Tung Yau The Emperor of Math. The New York Times. 2006年10月17日 [2013年9月14日]. He became a United States citizen in 1990. 
  5. ^ 國際數學大師迷倒廣州學生 對中學管理體制提出獨到看法. 新浪新闻. 2004年12月25日 [2013年6月16日] (中文(中国大陆)‎). 
  6. ^ 丘成桐大学生数学竞赛. 清华大学丘成桐数学科学中心. [2018年5月6日] (中文(中国大陆)‎). 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 丘成桐:什么才是对中学生最重要的?. 中国海外交流协会. 2016年5月3日 [2018年5月6日] (中文(中国大陆)‎). 
  8. ^ YAU, SHING-TUNG (php). International Center for Scientific Research. [2009年1月1日]. 
  9. ^ 华人数学家首获马塞尔·格罗斯曼奖. 
  10. ^ John J. Carty Award for the Advancement of Science. United States National Academy of Sciences. [Jan 1, 2009]. (原始内容存档于2010-12-29). 
  11. ^ Distinguished Leaders to be Awarded Honorary Doctorates (pdf). The Hong Kong University of Science and Technology (HKUST). August 26, 2004 [Jan 1, 2009] (英语). 
  12. ^ 國立中央大學名譽博士頒授. 國立中央大學. [2004年1月1日]. (原始内容存档于2009-07-01) (中文(台灣)‎). 
  13. ^ 著名数学家丘成桐获浙江大学名誉博士学位. 浙江大学. 2003年3月25日 [2009年1月1日]. (原始内容 (php)存档于2011-07-21) (中文(中国大陆)‎). 
  14. ^ joeelou. Honorary Degrees and Titles (pdf). 澳门大学. Created: 2009-08-09 09:10, Modified: 2009-08-19 17:58 [2009-01-01] (zh-mc及英语). 
  15. ^ 丘成桐受聘西北大学名誉教授 (shtml). 中国科学院. 2009年7月15日 [2009年1月1日] (中文(中国大陆)‎). 
  16. ^ 樊鹏. 著名数学家丘成桐受聘我校荣誉教授. ZFH (编辑). 中北大学. 2009年6月18日 [2018年5月6日]. (原始内容 (shtml)存档于2011年7月7日) (中文(中国大陆)‎). 
  17. ^ 靖咏安. 中科院外籍院士丘成桐受聘我校名誉教授. 华中科技大学. 2006年1月15日 [2009年1月1日]. (原始内容 (shtml)存档于2011年7月23日) (中文(中国大陆)‎). 

补充来源[编辑]

外部链接[编辑]