人類所有的定律及可預(yù)感性都會生效
2014-11-08 11:02 來源:http://www.elinglong.com/ 閱讀: 次不過赫里斯托祖盧并沒有忘記老師給自己的第一道題目。在40年后的2008年,他終于解開了這道題,用數(shù)學(xué)方式嚴厲證實了引力波坍縮成黑洞的機制。這篇論文后來結(jié)集成一本名為The formation of black holes in general relativity的書,于2009年問世。
“新的實踐不會完整覆滅舊的理論,只會在此基本上有所修改,使全部理論系統(tǒng)越來越完美,利用范疇越來越廣。” 赫里斯托祖盧說。
這個意外讓赫里斯托祖盧和初等幾何相遇了。那一年夏天,他沒有再去海里游泳,而是待在屋里讀書,對數(shù)學(xué)王國的故事越來越著迷。“我去書店買了好多書,很快我就把學(xué)校幾年后才教的知識都學(xué)完了。”
這樣的例子在古希臘就有許多。在“阿基米德之逝世”的故事中,羅馬部隊攻破敘拉古時,阿基米德正在沙地演出算,對四周的喧囂一點都沒有注意到。
20世紀90年代初,赫里斯托祖盧與普林斯頓大學(xué)教授塞爾秀·克萊納爾曼(Sergiu Klainerman)配合,證明了閔可夫斯基時空(Minkowski space *** time)的非線性穩(wěn)固性。這是赫里斯托祖盧第一個重要的研究,里面波及到的幾何分析幫了他許多忙。
40年解出一道題
赫里斯托祖盧開始留心學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的機遇。未幾后,他有幸得到德國馬普研究所(Max Planck Institute)一位先生的贊助,到巴黎學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一個分支——剖析學(xué),這門學(xué)科一直是法國人的強項。
1968年夏天,惠勒給赫里斯托祖盧出了一道題,要他用數(shù)學(xué)推導(dǎo)黑洞的構(gòu)成。
未知正是科學(xué)之美
到中國來
“我從丘成桐那里學(xué)會了幾何,我不會忘記他對我的贊助。”赫里斯托祖盧說。
赫里斯托祖盧在平時的工作中也非常留神這一點,盡力讓自己的結(jié)果更有價值。他說:“當(dāng)初人們都強調(diào)發(fā)論文,我并不同意這種急功近利的做法。我每發(fā)生一個設(shè)法,都會花上幾年的時間去思考,在這個層面上講,這會使我的主意在未來有用的多少率更高一些。”
當(dāng)然,和大多數(shù)年輕人一樣,赫里斯托祖盧也有過迷茫的時候。“那時候我太年輕,不夠成熟,分不清哪些問題不重要,哪些問題更重要。我甚至有一段時間還試圖設(shè)計一臺時間機器,幸好惠勒沒讓我把這篇貨色當(dāng)做論文發(fā)出來。”
歐洲學(xué)成之后,赫里斯托祖盧先后在美國雪城大學(xué)(Syracuse University)跟紐約大學(xué)庫朗研討所(Courant Institute)擔(dān)負過物理和數(shù)學(xué)教學(xué)。
許多人都認為數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家的性格比擬怪僻,包含近年來熱播的美國電視劇《生活大爆炸》,編劇也將物理學(xué)家描繪成一群難以瀕臨的怪人。
這篇博士論文堪稱黑洞研究的經(jīng)典之作,30多年從前了,還是有人在一直地援用它。2010年,赫里斯托祖盧應(yīng)邀去哈佛大學(xué)拜訪,物理系的人據(jù)說后,還特殊騰出了兩堂課的時間,請赫里斯托祖盧講講他的博士學(xué)位論文。
赫里斯托祖盧也相信傳承的力氣。像自己的導(dǎo)師惠勒一樣,他把這道困難“安排”給了自己在普林斯頓任教時的一個學(xué)生。在多年的錘煉下,這個學(xué)天生長為英國劍橋大學(xué)的教授。
牛頓定律在大引力場存在的時候會完全失效,這時候廣義相對論就成為牛頓定律的一個修正;而廣義相對論也有其適用范圍,它受到量子理論的制約?赡茉谄纥c處,量子理論會接替相對論起作用,使人類終極進入這個“禁地”。
愛因斯坦的跟隨者丘成桐是我的“非官方”老師
令無數(shù)物理學(xué)家競折腰的奇點也攻破了經(jīng)典物理學(xué)教給赫里斯托祖盧的價值觀。他意識到,就算是素以準確而著稱的數(shù)學(xué)和物理學(xué),其理論都是有實用規(guī)模的,過了這個界線,理論就會生效。
赫里斯托祖盧認為這些都是人們的成見,其實數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家也有很多種不同的性格,有些人是工作狂,另外一些人則可能完全相反。
1984年,赫里斯托祖盧用數(shù)學(xué)推導(dǎo)了恒星坍縮的進程,發(fā)現(xiàn)恒星的體積壓縮到零時,會造成一個裸奇點(singularity)。
大概因為丘成桐的關(guān)聯(lián),赫里斯托祖盧對中國有些特別的情感。“我2015年就要退休了,丘很支撐我到中國來做一些事件。”他說,“我退休之后,會在中國渡過更長的時光。”
奇點是狹義相對論中的一個中心問題。愛因斯坦曾預(yù)言,奇點是宇宙的開端,在奇點處,人類所有的定律及可預(yù)感性都會失效。
赫里斯托祖盧回想道:“我和丘一見如故,很快就成了好友人。在之后的5年里,我大局部時間都和丘待在一起,良多時間甚至就住在他家里。丘愛好在深夜工作,所以咱們倆常常清晨兩點爬起來演算。”
天才是如何煉成的
“丘對我說,你是一個希臘人,古希臘人是以幾何學(xué)馳名于世的,你卻一點都不懂幾何,這怎么行呢?” 赫里斯托祖盧感到這個中國人說得挺有情理,就隨著丘成桐學(xué)起了幾何。
但愛因斯坦工作過的普林斯頓始終是赫里斯托祖盧心中的一個結(jié)。他決定仍住在母校,每周在紐約州和普林斯頓之間通勤。這種“空中飛人”的生活,直到1992年他真正成為普林斯頓的教授才停止。
盡管科學(xué)的世界正被越來越多的可能性所瓜分,赫里斯托祖盧還是深信自己的理論不會在歷史長河中被抹得一塵不染。
這個問題切實太難了,年輕的赫里斯托祖盧覺得一籌莫展。惠勒決議仍是別難為這個17歲的孩子了,就給了他另一個簡略一些的標題。赫里斯托祖盧憑著這篇論文拿到了博士學(xué)位。
誰說數(shù)學(xué)家都是怪人?
他身上流淌著阿基米德的血液,畢生都在追尋愛因斯坦的腳步;他師承“黑洞之父”約翰·惠勒(John Wheeler),也是著名數(shù)學(xué)家丘成桐的摯交;他以其對廣義相對論的貢獻著名于世,不過更多時候,他只是一個隨和豁達的希臘老頭。
坐在清華大學(xué)數(shù)學(xué)中央的辦公室里,季米特里奧斯·赫里斯托祖盧(Demetrios Christodoulou)會大談特談北京猿人了不起的發(fā)現(xiàn),也會滑頭地眨眨眼,講一點丘成桐的八卦。這個年近花甲的教授仿佛對所有都還抱有孩童般的好奇心,和他聊一會兒,人們就會忘卻他頭上數(shù)學(xué)和物理學(xué)大師的光環(huán)。
也正由于這樣,赫里斯托祖盧始終十分激勵年青人學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)常識。更主要的是,數(shù)學(xué)可以練習(xí)人的思維才能。“固然目前有些學(xué)科和數(shù)學(xué)還不直接的關(guān)系,但數(shù)學(xué)可能培育人的邏輯思維,假如你學(xué)會了這種思維方法,對學(xué)習(xí)和生涯都是很有輔助的。” 赫里斯托祖盧說。
“實在在那之前我對天然迷信不怎么感興致,而是二心想當(dāng)運發(fā)動。”赫里斯托祖盧告知《科學(xué)時報》記者,“但有一次我玩雙杠的時候,從上面摔了下來。我的活動生活就此終結(jié)了,所以我得找點其余事來干。”
起源:科學(xué)時報 2011 *** 05 *** 04
2010年4月,赫里斯托祖盧到清華大學(xué)數(shù)學(xué)核心講學(xué),中國年輕學(xué)生的好學(xué)令他印象深入。“我發(fā)明這里的年輕人充斥熱忱,也無比用功。我教的班里還有上海和廣州的學(xué)生,他們大老遠跑到北京來,就是為了能聽聽這門課程。”
和人們在書上讀到的“神童”故事不同,赫里斯托祖盧直到14歲才發(fā)現(xiàn)了自己在數(shù)學(xué)和物理上的稟賦。
1981年,赫里斯托祖盧回美國碰到的第一個人就是丘成桐。當(dāng)時丘成桐已經(jīng)是普林斯頓高級研究所的一名傳授了。
不出所料,赫里斯托祖盧的成就很好,所以惠勒就把他帶到了美國普林斯頓大學(xué)。僅用了半年時間,赫里斯托祖盧就實現(xiàn)了本科階段的學(xué)習(xí),又過了兩年,他于1970年11月發(fā)表了自己的第一篇學(xué)術(shù)論文,19歲時拿到了博士學(xué)位。
盡管“外面的人有什么樣的性情,這里的人就有什么樣的性格”,可赫里斯托祖盧還是否認這個群體有一個獨特的特點,那就是他們做事的時候,能夠無窮地專一。
在普林斯頓教了10年書后,赫里斯托祖盧回到了歐洲,在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zürich)任教,這所學(xué)校也恰是愛因斯坦當(dāng)年求學(xué)的處所,清華研修。
獲得學(xué)位后,赫里斯托祖盧發(fā)現(xiàn)自己一直埋頭學(xué)物理,數(shù)學(xué)知識卻還停留在小時候看的書里。他有點“吃不飽”了。
看到自己的研究能被更多人分享,讓赫里斯托祖盧感到很開心,而他回饋給學(xué)生的就是更加辛苦的工作。
著名數(shù)學(xué)家、有“Ricci流之父”之稱的理查德·漢密爾頓(Richard Hamilton)是赫里斯托祖盧的好朋友,赫里斯托祖盧認為漢密爾頓就是一個很放松的人。“他今年68歲了,看起來卻比我還年輕,我想這跟他健康的生活方式有關(guān)。”
赫里斯托祖盧很榮幸。當(dāng)時美國的物理巨匠、“黑洞”概念提出者惠勒來到巴黎,帕帕佩特魯便借機向他推舉了這個男孩。
惠勒寫信給赫里斯托祖盧的父母說:“是否請你們把這個男孩帶到巴黎來,我想考考他。”
這本書當(dāng)然極其艱澀難啃,不外學(xué)界還是一致以為,這本書是與數(shù)學(xué)有關(guān)的廣義相對論中最好的一部著述,是一個里程碑式的成果。赫里斯托祖盧自己也很滿足這項成果。
只管有著這樣傳奇般的閱歷,赫里斯托祖盧還是不太習(xí)慣被人稱作“天才”。“蠢才是個絕對的概念,每個時期都有每個時代的天才。”他說,“尋找你最合適做的事,愛好你正在做的事,也是同樣重要的。我信任每個人都會對這個世界作出本人的奉獻。”
“如果當(dāng)時惠勒堅持要我研究這個問題的話。” 赫里斯托祖盧開玩笑說,“我可就不是19歲,而是57歲才干拿到博士學(xué)位了。”
一名老師先容說,即使是在普林斯頓,一個數(shù)學(xué)教授一學(xué)期通常只開設(shè)一門課,每周一次課?珊绽锼雇凶姹R在清華的這一個月,自動申請每周教3次課,每次兩個小時,其間還要去中科院等院校作講演。他素來不會用工作時間出去游覽,周一到周五只有沒有課,都會保持來辦公室工作。(丁佳)
確實如斯,幾千年前歐幾里得的幾何知識,至今仍在被人們所運用;物理學(xué)的情形盡管有所不同,但只要在其適用范圍內(nèi),各種經(jīng)典理論還依然在起作用。
不過,赫里斯托祖盧相信奇點背地的可能性還有更多:“興許在將來,科學(xué)的獨一性會被各種各樣的可能性所打破。已知給人類帶來了自負,未知雖然令人膽怯,但也是極其漂亮的。”
赫里斯托祖盧的父母發(fā)現(xiàn)了兒子的天性,委托他們的朋友阿喀琉斯·帕帕佩特魯(Achilles Papapetrou)給小赫里斯托祖盧找個老師。帕帕佩特魯當(dāng)時是巴黎一所大學(xué)的工程師,后來也成了一名異常著名的物理學(xué)家。
——記世界有名數(shù)學(xué)和物理學(xué)家Demetrios Christodoulou
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