羿阁 萧箫 发自 凹非寺 量子位 | 公众号 QbitAI 最早提出量子计算机的人,离世了。 85岁的俄罗斯数学家尤里·曼宁 (Yuri Manin) 的人生故事,永远终止在了2023年1月7日这天。 这一消息震动数学界。罗格斯大学教授Alex Kontorovich表示悲痛:"他是20~21世纪数学界的巨人"。 UC伯克利数学教授Edward Frenkel将其形容为"给数学和物理领域带来巨大影响的杰出数学家": 当我还是个十几岁的孩子时,他的作品就已经在影响我了。 对于外界来说,尤里·曼宁这个名字似乎略为陌生。 相比菲尔兹奖得主、或是诺贝尔物理学奖获得者,他生前并不以解决数学重大猜想出名,涉猎领域也远非"专一"可形容。 然而,他的学生中却出现了至少2个菲尔兹奖得主 。 他提出量子计算机概念的时间,比理论物理学家、诺贝尔物理学奖得主费曼早了整整一年。 他对数学领域究竟产生了怎样的影响,又何以成为数学天才们的"启蒙者"?"解决问题不是看待数学的方式" 作为一名数学家,尤里·曼宁因提出"量子计算机"这一物理装置概念为大众所熟悉。 他在著作《可计算和不可计算》 (Computable and uncomputable) 中指出,基于基本量子力学现象做出来的量子计算机 ,才能更有效地模拟量子力学。 看起来是数学到物理的跨领域突破。 然而对于尤里·曼宁来说,将数学和物理等领域结合起来、从一个更广阔的视角看待问题,才是他研究的常态。 这种常态,在日后被逐渐印证为是现代数学的一大前进方向—— 从物理学领域获得灵感并提出数学猜想,再从数学角度尝试对其正确性进行证明。 将物理学中著名的杨-米尔斯理论数学化,就是曼宁的成就之一。 这一理论最初被物理学家杨振宁和罗伯特·米尔斯提出,如今以数学角度探索它的价值,又进一步拓宽出新的理论和猜想。 除此之外,他还涉猎辛几何、双有理几何、代数拓扑等一众领域的研究,在这些领域中做出了不少奠基性的贡献。 有意思的是,这种风格也在他的学生上得以体现。 曼宁的学生之一Maxim Lvovich Kontsevich,因在代数几何、动力系统等方面的研究获得了1998年菲尔兹奖。 他获菲尔兹奖的相关工作,却是在低温物理研究所做出的。 另一位菲尔兹奖得主Vladimir Drinfeld同样是曼宁的学生,在数论、代数几何等领域做了不少杰出工作,并以朗兰兹纲领、量子群等方面的研究成果获得1990年菲尔兹奖。 对于19世纪的数学,曼宁在1998年给出的评价非常尖锐: 过去一百年间,与物理的量子理论或广义相对论相比,数学没有任何值得一提的突破。 但如果没有数学这门"强大语言"的产生,物理学家甚至无法说出他们看到了什么:数学是一种语言、一种极其灵活的工具,被人类用于沟通之中。 我相信数学是文化中最了不起的成就之一。我以一个教师和研究者的身份专注于数学,而在结束每一天的工作之后,我依然会对数学感到敬畏和钦佩。 他本人更是对数学保持着长期的钻研和热爱。直到去世前一个月,他还刚与合作者发表了一篇数学论文。 在对数学的钻研中,尤里·曼宁不强调问题能否解决这一结果。他认为,随着数学"地基"的搭建,猜想必然被证明:只要强大的数学工具不断诞生,解决数学猜想是必然的过程。 例如,随着拓扑学、代数几何等领域发展成熟,几个非常困难的问题在30年间就顺利解决了,如费马猜想、韦伊猜想和莫德尔猜想的证明。 而观察数学理论随着科学发生变化的过程,比解决问题更有意思。 但这或许也与他的童年生涯有关。相比接受正规数学证明教育,他对数学的爱好,更像是来源于一场自我学习与探索。"视野超越数学的科学家" 1937年,曼宁出生于克里米亚的辛菲罗波尔市(现属于乌克兰) 。 这个时间,出生于这个地点,注定了曼宁童年的坎坷经历。 他的父亲是个非常上进的人,一路从普通的车床操作员做到了助理教师,最后成为了辛菲罗波尔教育学院的副院长。不过很快他就被征召入伍,不久死在了二战的战场上。 随后,曼宁和他的母亲、祖父母不得不踏上逃难的道路,等战争结束后,只有他的母亲活了下来,带着他重返故乡。 战后的生活,曼宁最爱的就是和朋友去图书馆借书看,从航空学、天文学到数学 ,什么领域的书都有。 12岁那年,他读到一篇微积分的论文,被里面的复杂公式难住了,伤心地将书埋在了树下。 但没过几天,他发现自己并不开心,一直担心下雨会把书毁掉,于是又去挖了出来,从这以后曼宁也确认了自己的真正爱好,那就是数学。 三年后的1952年,年仅15岁 的曼宁就已经能写出一篇关于多维椭球体中格点数量的论文了。 这篇论文的题目是辛菲罗波尔研究所教授、数学家克莱宁(Ya. L. Kreinin) 布置给全联盟高年级学生的竞赛内容,曼宁凭借自己的论文一举拿下了二等奖。 一年后,16岁的曼宁被莫斯科大学录取,并顺理成章地选择了数学专业,随后又在苏联一位数学泰斗伊戈尔·沙发列维奇(Igor Shafarevich) 的指导下获得了博士学位。 接下来他先后在莫斯科大学、麻省理工学院、马克斯·普朗克数学研究所、西北大学任教,实现了那些为人熟知的成就:提出量子计算机、曼宁猜想等等。 他本人称自己一生都热衷于不断地尝试新的研究领域,并传播他的"数学唐璜主义"。 (这里唐璜指的是Max Frisch的喜剧《唐璜,几何之爱 (Don Juan, or the Love of Geometry) 》中的主人公,剧中他一心扑在数学研究上,对女性无动于衷) 1970年至2000年间,曼宁撰写和合著了十几篇论文或高水平调查专著,每一篇都致力于挑战对他来说全新的领域,包括数学逻辑、微分方程、基本粒子、数论、同调代数和非交换几何等。 他有一本很有名的随笔集《数学如隐喻(Mathematics as Metaphor) 》,在这本书里他除了探讨数学,还写了很多有趣的主题,比如集体无意识、人类语言的起源、孤独症心理学、魔术师在诸多神话文化里的作用等。 普林斯顿高等研究院教授、著名数学物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson) 在一篇著名的演讲稿《鸟和青蛙》 中,将数学家分为鸟和青蛙两类: 鸟翱翔在高高的天空,俯瞰延伸至遥远地平线的广袤的数学远景。他们喜欢那些统一我们思想、并将不同领域的诸多问题整合起来的概念; 青蛙生活在天空下的泥地里,只看到周围生长的花儿。他们乐于探索特定问题的细节,一次只解决一个问题。 在戴森心中,"曼宁是一只鸟,他的视野超越了数学疆界 进入了更广阔的人类文化地貌"。One More Thing 虽然提出了量子计算机,但曼宁本人并不认可"计算机会取代数学证明"。 在1998年接受采访时,他反驳了计算机算法会给数学证明带来便捷的观点:在我看来,未来会有一批擅长编写计算机程序的"潜在"数学家。然而放在上个世纪,这些人或许也能靠自己证明定理。 毕竟放在今天,欧拉大概也会花更多时间写软件,光是计算月球的位置就需要很多时间;而高斯大概也会长期待在屏幕前。 你怎么看待这一观点? 参考链接: [1]https://www.simonsfoundation.org/2012/01/27/yuri-manin/ [2]https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%B0%A4%E9%87%8C%C2%B7%E9%A9%AC%E5%AE%81 [3]https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Diagrams/Manin_interview.pdf [4]https://twitter.com/edfrenkel/status/1612524698910478336 — 完 — 量子位 QbitAI · 头条号签约 关注我们,第一时间获知前沿科技动态