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中国数学第一人:杨振宁恩师,一己之力令中国数学进步十年,与爱因斯坦谈笑风生

只有数学最容易

我只能学数学


今天超模君又开始“翻牌”啦!


就是自然!


那今天就讲讲中国数学第一人——陈省身



小学只上了一天


1911年10月28日,陈省身出生在浙江嘉兴秀水河畔的一个书香世家,父亲陈宝桢长期在外工作,因此他是由祖母带大的,他的祖母十分宠爱他。


直到8岁那年,陈省身才被送去市里的县立小学上学。不过,在上学的第一天,陈省身就看到有位老师拿着戒尺打学生的手掌心。。。



受到惊吓的陈省身表示打死都不要去上学了!


而且他祖母也怕他受欺负,希望他自然成长,所以就带他回家了。。。



所以,陈省身小学只上了一天!!!



数学天才的跳级之路


不过,虽然陈省身不去上学,但他有在家里自学。那一年,他父亲回家过年的时候教了他一些简单的计算,之后陈省身无聊就自己拿着家里的《笔算数学》看了起来。


从此便一发不可收拾地爱上了数学!


第二年他就已优异的成绩考上了秀州中学(当地最好的中学),成为了班上年龄最小的学生,那时的陈省身已经会做一些比较复杂的数学题了。


1923年,由于父亲工作变动,举家迁到天津,陈省身就进入了当地的扶轮中学读书。


扶轮中学,他在数学方面的天赋也是展漏无遗,深受校长以及众多数学老师的喜爱。


1926年,陈省身在扶轮校刊上发表了七篇文章。

在《科学与宗教》中,他写道:“科学的目的,在寻觅宇宙间已经进行的法则,描摹自然界一切现象,将结果归纳到极简单极完全能证明的名词。”

在《一几何定理之十六种证法》中他说:“几何学在数学中占了极重要的位置;非但有志研究科学的人,应当注意于它,就是普通的中学学生,也应该拿它作应有的常识。”


就在这一年,15岁的陈省身已经连跳两级从扶轮中学毕业,并考取了南开大学本科,其中,数学成绩排在全校第二。



我只能学数学


不过,在南开大学,陈省身之所以选择主修数学,不仅仅只是因为他本身数学能力强,还有一个很重要的原因就是:他又被吓到了!



原来,在入学的第一年(第一年不分科),当时条件有限,实验所需的试管都要自己烧制。有一次陈省身的助教帮他烧了一个试管,他看到试管上面有些灰尘,于是就拿去想要用水洗干净,结果,试管就爆炸了。。。


再加上他的助教又是出了名的严厉,外号“赵老虎”。。。


受到惊吓的陈省身第二年就“毅然决然”地选择了数学系!


当时,南开大学数学系只有一位老师,就是姜立夫


姜立夫1919年毕业于哈佛大学并获博士学位,次年到南开大学创办算学系。他在人格上、道德上,被认为是近代的一个圣人。他教书极其认真,每课必留习题,每题必经评阅。


姜立夫十分欣赏陈省身,还专门为陈省身开设了很多(当时认为)高深的课程,如线性代数、微分几何、非欧几何等。他教学态度严正,循循善诱,使得陈省身感觉读数学有无限的趣味以及前途。


60多年以后,陈省身回忆起这位恩师时说道:我从事于几何大都亏了我的大学老师姜立夫博士。


确定了一生的目标


在南开大学毕业后,陈省身觉得学数学还不错,然后就来到了清华大学深造。在清华,他确定了自己研究方向——微分几何


微分几何的正确方向是所谓“大型微分几何”,即研究微分流形上的几何性质,它与拓扑学密切相关。然而,当时对于微分几何的系统研究,才刚刚开始。


陈省身十分憧憬,却不知如何入门。


直到德国数学家、汉堡大学教授布拉施克来到清华,做了一组题目为《微分几何的拓扑问题》的演讲,演讲的内容深入浅出,使陈省身大开眼界,还萌动了去汉堡读书的念头。



1934年夏,清华研究生毕业,陈省身以优异的成绩获得公费留学的资格,于是,他决定远赴德国汉堡大学布拉施克求学。


1935年10月完成博士论文《关于网的计算》和《2n维空间中n维流形三重网的不变理论》,并于1936年2月获科学博士学位。


这时的他还得到中华文化基金会的资助,可以继续在国外学习一年。他接受了布拉施克的建议,决定去巴黎找埃利·嘉当



嘉当是巴黎大学的几何学教授,他为人十分和蔼,深得学生喜爱。在他办公时间,学生想要见他一面的话需要排很久的队。。。


不过,陈省身由于对嘉当数学思想的深刻理解,令嘉当十分满意,于是特许他隔周去他家一次。


对于每次难得的面谈,陈省身都全力以赴,就这样在巴黎艰苦奋斗了一年。


德法之行奠定了陈省身一生学术事业的基础。



1937年,陈省身离开法国回国,受聘为清华大学的数学教授。后因抗战随学校内迁至云南昆明,在北京大学、清华大学、南开大学合组的西南联合大学讲授微分几何,开始了他的教学生涯。


那时,陈省身周围聚集了一大批优秀的学生,数学系有王宪钟、严志达、吴光磊等,物理系的有杨振宁、张守廉、黄昆。



陈省身说:得天下英才而教育之,是我一生的幸运。尤其幸运的是这些好学生对我的要求和督促,使我对课材有了更深入的了解。



1942年,美国普林斯顿高级研究院邀请陈省身前往访问,当时大战犹酣,去美途中有很大风险。不过,陈省身执着于自己的理想,想要在普林斯顿干出一番事业来,次年,便搭乘美军飞机辗转赴美。


在普林斯顿期间,陈省身接触到很多世界顶尖的数学大师,时常和爱因斯坦讨论包括广义相对论在内的各种课题。。。



他还完成了改变国际数学届的两个工作,一是要证明高斯-博内公式,二是创造一个研究整体几何的新方法。


就是这两篇划时代的论文:《闭黎曼流形的高斯-博内公式的一个简单内蕴证明》《Hermitian流形的示性类》


而著名的“陈省身示性类”,对整个数学界乃至理论物理的发展都产生了广泛而又深刻的影响。

陈类现在不仅在数学中几乎随处可见,而且与杨—米尔斯场及其他物理问题有密切关系,是最基本、最有应用前景的示性类。


1946年初,《美国数学会通报》发表了陈省身长达30页的重要论文《大范围微分几何的若干新观点》,标志着陈省身作为现代微分几何领袖的历史地位已经来临。


中国成为数学大国


1946年,他回到中国,在姜立夫的推荐下,他建立了中央研究院数学研究所,陈国才、王宪忠、吴文俊、杨忠道、严志达等都是他的学生。


1978年,在美国的请求下,他在伯克利大学建立了美国国家数学科学研究所,他当任第一任所长,伯克利大学数学系也在那时候崛起成为世界数学中心。



在伯克利大学他也带出了一个叫丘成桐的学生,就是那个第一个拿了菲尔兹奖的华人。

丘成桐在回忆起老师的时候说道:我很荣幸师从一位伟大的数学家,先生对我的学术生涯,无论数学上还是个人修养方面,都有着深刻的影响。


在1980年,陈省身提出了一个目标,在二十一世纪中国成为数学大国”,震惊了整个中国。


接着在1983年,陈省身回到中国,创办了南开数学研究所,此时陈省身深情地说:我把最后一番心血献给祖国,我的最后事业也在祖国。我要为中国数学的发展鞠躬尽瘁,死而后已。


2004年11月2日,经国际天文学联合会下属的小天体命名委员会讨论通过,1998CS2小行星被命名为“陈省身星”。而国际数学联盟(IMU)特别设立了“陈省身奖(Chern Medal),用来纪念陈省身在数学上的卓越贡献。



后来,有人问陈省身:为什么能成为享誉世界的数学家?


陈省身是这样回答的:

我也不知道为什么啊?读书的时候毕业要写论文,我又不能不写,不写不给毕业啊,我就写呗,然后大家都说我的东西重要,就让我接着研究去了。研究总要研究出点结果啊,同事都在研究我也不能闲着啊。我就把我研究出的结果发表了,结果大家还是说我的东西十分的重要。后来我就出名了……



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