菲爾茲獎從何而來?又如何成爲「諾貝爾數學獎」?

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

什麼是菲爾茲獎

菲爾茲獎的由來

對於今年的菲爾茲獎花落誰家,超模君昨日開個外掛走了一波分析。

誰將拿下2018年數學最高獎?竟然是……

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

不過似乎還有個問題,大家都在討論菲爾茲獎,那菲爾茲獎到底是怎麼來的呢?

1936年,在挪威奧斯陸舉行的第10屆國際數學家大會上,菲爾茲獎首次被頒發,獲獎者是芬蘭數學家阿爾福斯和美國數學家道格拉斯。

菲爾茲獎首次頒發,顯得有點平淡與安靜。可能是因為獎金沒有那麼豐厚。

隨著二戰的爆發,菲爾茲獎也因為國際數學家大會的停辦,暫停了評選。

直到戰爭結束後的第4年(1950年),菲爾茲獎的評選才又重新恢復。

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

也正是從1950年後,菲爾茲獎開始與世界盃同年舉行,也是每四年頒發一次。

不過有趣的是,菲爾茲獎除了要求獲獎者有傑出的數學貢獻,還有一條規定:獲獎者必須在該年元旦前未滿四十歲。

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

菲爾茲獎金質獎章

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

超模君掐指一算,看來我還是有機會可以衝擊一下菲爾茲獎。

其實,菲爾茲獎地位如此之重,甚至被稱為“數學界的諾貝爾獎”,這背後的一切功勞,都應歸屬加拿大數學家約翰·查爾斯·菲爾茲(Fields John Charles)

菲爾茲生於加拿大渥太華,他十一歲時父親逝世,十八歲時又失去了慈母,家境不算太好。

在這樣的環境下,他選擇努力學習。

1887年,24歲的菲爾茲,就在美國霍普金斯大學獲得了博士學位。

又過了兩年,他在美國阿勒格尼大學當上了教授。

那時候,他發現歐洲是世界數學的中心,北美的數學家差不多都要到歐洲學習、工作一段時間。

菲爾茲意識到北美數學發展的緩慢,便開始主張數學發展是國際性的,注重數學國際交流的重要性。

同時,為了使北美洲數學迅速發展並趕上歐洲,他成為第一個在加拿大推進數學研究生教育。

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

作為一個數學家,菲爾茲的工作興趣集中在代數函數方面,但他的成就並不算突出,而且在數學圈子也並不是很有名氣。

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

那問題就來了,他為什麼要設立“菲爾茲獎”呢?

數學界中有一個流傳頗廣的傳言,說是諾貝爾與當時瑞典著名數學家米塔格-萊夫勒(Mittag-Leffler)因為爭奪某一女子,導致兩人關係瞬間變差。

諾貝爾為防止萊夫勒獲取自己設立的獎項,故意將被譽為“科學的皇后”的數學排斥於諾貝爾獎之外。

而與萊夫勒保有“持久的友誼”的菲爾茲,便想設立“菲爾茲獎”,為好友伸張正義,為數學家設立一個與諾貝爾獎對立的獎。

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

不過這應該算是數學界的野史。

實際上,菲爾茲獎誕生於一個國際數學矛盾尖銳的時代,在設立初期,它的初衷更多是要緩解國際數學矛盾

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

事情是這樣的。

首屆國際數學家大會於1897年在瑞士蘇黎世舉辦,之後分別在法國巴黎(1900)、德國海德堡(1904)、羅馬(1908)和英國劍橋(1912)舉辦。

一戰的爆發打破了1916年斯德哥爾摩的大會計劃,使得數學上的問題無法及時交流解決,出現了嚴重的數學危機,數學家對數學的信仰瞬間跌到谷底

19世紀末到20世紀初,數學也像物理學一樣,迎來了一個激烈的變革時期。

一方面人們開始接受康托爾的集合論作為統一數學的基礎,但不久又在其中發現有悖論,從而出現了嚴重的數學危機。

另一方面,作為未來數學的主要方法——公理化方法由希爾伯特所奠定,他在1899年發表的《幾何學基礎》(Grundlagen der Geometrie)對於二十世紀的數學給予很大的啟示,在他的推動下,形成了一個小小的公理化熱潮。

20世紀初,數學越來越趨於抽象化,抽象群論的研究、法國數學家勒貝格(H.Lebesgue,1875—1941)的測度論和積分論、希爾伯特的積分方程理論、法國數學家弗瑞歇(M.Fréchet,1878—1973)的抽象空間理論、代數學的一些公理化理論相繼出現,連同組合拓撲學的建立,預示著以代數學和拓撲學為中心的現代數學翻天覆地的變化。

這時候,為了有效地解決數學危機,一場國際性的會議討論就顯得異常重要

但戰爭結束後,忿忿不平的法國和比利時數學家掌握會議的主動權,堅持將德國及其同盟國國家排除在國際合作、會議等之外。

19世紀末,國際數學的主要強國是德國法國

他們將戰後的首次會議安排在1920年法國斯特拉斯堡。

1920年在法國剛剛收復的斯特拉斯堡召開的國際數學家大會通過了國際數學家聯盟的會章。

在這個會章中,明確地把戰敗國排除在聯盟之外。

然而,這次大會不準德國及其同盟國的數學家參加,遭到了幾位頭面人物的抵制,認為這種開會不是國際性的。

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

在斯特拉斯堡,雖然美國代表團贏得了下屆國際數學家大會的舉辦權,但當他們回到美國開始募集資金時,卻發現許多潛在支持者因不滿對德國的排擠而紛紛退出。

他全力籌備並主持了1924年在多倫多召開的國際數學家大會(這是在歐洲之外召開的第一次國際數學家大會)。

正是這次大會使他過分勞累,他的身體狀況開始亮起了

紅燈

從國際參與度這個角度來看,1924年的多倫多會議是十分糟糕的。

大會的參加人數雖說是上一次大會的兩倍,但戰敗國的數學家再次未能參加,以導致大多數美國數學家一直反對排斥國際數學家大會。

這使得當時的局面可謂四分五裂啊!

為了緩和數學大會上各國數學家的矛盾,菲爾茲便想發起一項國際性獎金的念頭,期待嘗試用獎項的形式來促進數學家們的交流和數學的發展。

後來,當菲爾茲得知這次大會的經費有結餘時,他就建議以此作為基金設立一項這樣的獎。

他為此積極奔走於歐美各國謀求廣泛支持,並打算於1932年在蘇黎世召開的第九次國際數學家大會上親自提出建議。

但不幸的是沒等到大會開幕他就去世了。

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

而菲爾茲獎在去世前還立下了遺囑,把自己留下的遺產加到上述剩餘經費中,由多倫多大學數學系轉交給第九次國際數學家大會,大會在接受到這筆經費後,立即接受了菲爾茲的意見。

在1932年蘇黎世舉辦的國際數學家大會上,大會正式指定了一組委員會評選1936年的獲獎者,但是並沒有告知委員會具體如何操作。

其實菲爾茲臨終前早已準備好一切:他的遺物中有一份

備忘錄,即《為傑出數學發現設立國際獎項》,早期委員會採用的就是這份備忘錄。

備忘錄的大部分內容關乎程序:如何處理經費、指定委員會、公開結果、設計獎章等。

令人意想不到的是,菲爾茲明確規定該獎不能以某個人或某個地方命名,且絕對不可以他自己的名字命名,而用“國際獎金”的名義。

放在當時的大背景下看,菲爾茲的規定自有其理由:避免國家/民族團體拉幫結派,為爭奪獎項而產生矛盾。

但是,參加國際數學家大會的數學家們為了讚許和緬懷菲爾茲的遠見卓識、組織才能和他為促進數學事業的國際交流,所表現出的無私奉獻的偉大精神,一致同意將該獎命名為菲爾茲獎

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

然而,於1936年首次頒發的菲爾茲獎,當時並沒有在世界上引起多大注意。

連許多數學專業的大學生也未必知道這個獎,科學雜誌也不報道獲獎者及其業績。

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

但30年以後的情況就完全不一樣了。

每次國際數學家大會的召開,從國際上權威性的數學雜誌到一般性的數學刊物,都爭相報導獲獎人物。

菲爾茲獎的聲譽不斷提高,終於被人們所肯定:對於青年人來說,菲爾茲獎是國際上最高的數學獎。

20世紀偉大的數學家外爾(H. Weyl)曾對1954年兩位獲獎者做出評價:他們“所達到的高度是自己未曾想到的”,“自己從未見過這樣的明星在數學天空中燦爛升起”,“數學界為你們二位所做的工作感到驕傲”。

可見菲爾茲獎的地位與得主的榮譽。

菲爾茲獎從何而來?又如何成為“諾貝爾數學獎”?

以至如今,菲爾茲獎也被視為“數學界的諾貝爾獎”

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