超级数学家——舒尔茨

如果要提到21世纪数学领域最耀眼的人是谁,那无疑是彼得·舒尔茨,他被视为近百年来不可多得的数学天才。

彼得·舒尔茨出生于1987。他出生在一个高级知识分子家庭。他的父亲是物理学家,母亲是计算机科学家,妹妹是化学家。良好的基因赋予了舒尔茨超级聪明的大脑。

2004年,不满17岁的舒尔茨入选德国IMO国家队,首次参加国际数学奥林匹克。那一年,舒尔茨获得银牌。

此后,舒尔茨连续三次参加奥林匹克数学竞赛,获得三枚金牌。其中一位,舒尔茨以42分的满分获得金牌。

舒尔茨直到20岁才进入大学。他只用了三个学期就读完了本科,然后又用了两个学期读完了研究生。随后,舒尔茨继续跟随他的硕士生导师迈克尔·拉波波特(MichaelRapoport)完成了博士研究。2011年,舒尔茨提前完成了毕业论文,交给了导师拉波波特。

当拉波波特看到舒尔茨的论文时,他震惊了,说舒尔茨能以博士学位毕业。舒尔茨的博士论文到底有多牛逼?他在论文中首次提出了完全类空间的概念,它们的定义受到Fontaine和Wintang Berger关于Galois理论的一个经典结果的强烈启发,系统化了faltings等人开创的一系列基本理论。

具体来说,准完备空间是Schulz引入的一种代数几何对象,他的研究是基于p-adics,与素数密切相关。这个理论的关键点是,在Schulz的准完备空间几何中,一个素数可以用与之相关的一个P-基来表示,类似于方程中的一个变量。因此,几何方法可以应用于代数领域。

看似完全空间的空间理论是一个全新的理论,但已经很厉害了。到目前为止发现的每一种例子都引出算术几何中重要而深刻的定理。在过去的几年里,舒尔茨和该领域的几位先驱用这种方法解决了代数几何中的许多难题,获得了极大的赞誉。被称为“未来几十年最具潜力的代数几何框架体系之一”。

此外,Schultz还给出数学家Pierre Deligne的一个猜想的特解——重量单值猜想。

凭借25岁发表的一篇博士论文,舒尔茨成为数学界耀眼的新星,举世瞩目的数学天才。

因为在数学方面的杰出天赋,2011年,24岁的舒尔茨已经成为克莱数学学院的研究生。克莱数学学院最出名的是2000年5月24日宣布的千禧年奖谜题。这七个问题被研究所认为是“重要的经典问题”,多年来一直没有解决。第一个回答任何问题的人将获得一百万美元的奖金,所以这七个问题价值七百万美元。

作为一个国际基金会,克莱数学研究所在世界各地的许多科研中心都设有办公室。能够成为这个机构赞助的研究生,对于年轻的数学家来说是莫大的荣幸。而且,该机构的研究生可以选择在世界任何地方开展自己的研究工作,给予他们充分的自由权利。

此外,24岁的舒尔茨已经成为波恩大学的W3(德国最高级别)教授,负责教授该校作为精英大学选拔的数学研究生院。创下德国最年轻教授的纪录。

2012,舒尔茨获得Prix和Cours Peccot。

2013年,舒尔茨被授予萨斯特拉·拉马努金奖。

2014年,舒尔茨获得了ClayResearch奖。

2015年,舒尔茨以其看似完备的空间理论解决了权单值猜想的特例,获得了美国数学会颁发的科尔奖中的代数奖。

同年,舒尔茨还获得了奥斯特洛奖和费尔马普兹奖。

2016,舒尔茨依然获奖,先后获得L eibniz奖和EMS奖。

尤其是德国最高学术奖项莱布尼茨奖,舒尔茨是348位获奖者中唯一一位年龄在30岁以下的。

在2018国际数学家大会开幕式上,不到31岁的舒尔茨终于不负众望,和他一起跑了一届后获得了菲尔兹奖。

在32岁之前,舒尔茨已经获得了除阿贝尔和沃尔夫奖之外的所有数学奖项,有人甚至称他为格罗滕迪克的接班人。

舒尔茨甚至被期望实现数学的大统一。

1967年,30岁的普林斯顿数学家罗伯特·郎兰兹试探性地给著名数学家魏易写了一封信。

在他的信中,朗兰兹提出数学的两个分支,数论和调和分析,可能是相关的。在这封信中,朗兰兹提出了一个指导数学发展的伟大思想——朗兰兹计划。

Langlands程序指出,数学的这三个分支,数论、代数几何和群表示论,这三个相对独立的分支,实际上是紧密联系的,而联系这些数学分支的纽带是一些特殊的函数,这些函数叫做L-函数。

朗兰兹认为L-函数可以作为连接数学所有分支的纽带。Langlands提出了如何为单群的自同构表示定义一些L-函数,并从数论上猜测一般线性群的自同构表示的一些L-函数与Galois群的L-函数相同。

这个猜想经过朗兰兹本人和其他数学家的进一步扩展和提炼,逐渐形成了一系列揭示数论、代数几何和表示论之间深刻关系的猜想。

朗兰兹计划一直被视为实现数学统一的宏伟蓝图,舒尔茨被认为能够实现这一伟大目标。

但也有数学家认为有可能实现P进制的统一,即任意给定素数P的替代表示,要从任意正整数生成P进制数,就要把这个整数表示成P进制数,然后反过来表示。比如要把整数20表示成二进制数,先把20的二进制表达式写成10100,再反过来写,就是00101。同样,20的三进制数是202,四进制数是011。

P进制数的特征会略有不同,最明显的就是数的“距离”问题:如果两个数之差可以被P的倍数幂整除,那么两个数之间的距离就是“近”,幂越高,距离越近。例如,11和36这两个十进制数非常接近,因为它们的差是52。但10和11这两个十进制数相差甚远。

p基是数论的核心。怀尔斯在证明费马大定理的时候,几乎每一步都涉及到P基的概念。

为什么数学家认为舒尔茨被认为能够实现这个伟大的目标?由于舒尔茨将朗兰兹程序扩展到“三维双曲空间”和更广泛的结构,他通过构造三维双曲空间的一个看似完备的空间,发现了一套新的倒易定律。他的同事尤金·赫尔曼(Eugen Hellmann)是一位数学家,也在波恩大学,他曾评论说:“舒尔茨找到了一种非常简洁和准确的方法来整合以前在这一领域的工作。这个优雅的理论框架可以超越所有已知的结果。”

很多数学家都在享受舒尔茨的研究成果,比如法国数学家洛朗?Fahlge也是基于Schultz的研究来理解Langlands程序中与P-radix相关的部分。

如今,不到33岁的舒尔茨仍处于数学家生涯的巅峰。他的未来还有很多可能。可以预见,在不久的将来,他将成为数学领域新的领军人物之一。

虽然中国有一批年轻的数学家,但与美国和欧洲相比还有一定的差距。希望我们年轻的数学家能继续努力,取得更多的成绩!