憑什麼這4個青年人奪得了數學界的「諾貝爾獎」?

菲爾茲獎是數學領域的國際最高獎項之一,相當於奧林匹克數學金牌。因諾貝爾獎未設置數學獎,因此該獎項也被譽為數學界的「諾貝爾獎」。每四年,位於赫爾辛基的國際數學聯盟會頒發給 40 歲以下的天才數學家。

今年的獎項表彰了在素數和八維空間中球體的包裝或有效排列等課題上的開創性研究。獲獎青年數學家——Hugo Duminil-Copin(法國)、June Huh(美國)、Maryna Viazovska烏克蘭)和 James Maynard(英國)——解答了多年來困擾數學界的問題。

Hugo Duminil-Copin

法國高級研究院的 Duminil-Copin 因其在相變概率理論方面的工作而獲獎,相變是指物質如何改變形態,比如水結冰。Duminil-Copin 的工作重點是鐵磁物體如何從非磁相轉變為磁相,這被稱為 Ising 模型(一類描述物質相變的隨機過程模型)。之前的物理學家已經用它創建了簡化的一維和二維的現實模型,但是在三維中解決Ising模型更加困難。「精確計算公式的能力完全崩潰了,」 Duminil-Copin 說,「沒有人知道如何精確地計算。」雖然三維 Ising 模型還沒有完全解決,但 Duminil-Copin 的工作證明了三維 Ising 模型中的相變類似於二維模型中的相變。


June Huh

普林斯頓大學的 June Huh 憑藉一系列成果而獲獎:他是第一個將幾何概念應用到組合數學(計數的數學)中的人。通過與同事的合作,他回答了組合數學中以前未解決的問題,並提供了一個方案來解釋複雜幾何物體的數學性質。要知道,在小時候 Huh 會盡量避開數學。「除了數學,我的大多數科目都很好。」 Huh 說,他幾乎不及格。為了成為詩人而輟學的Huh,在他 23 歲時跟隨 1970 年獲得菲爾茲獎的日本數學家廣中平祐學習數學,並從此愛上了數學。


Maryna Viazovska

13 年來,烏克蘭數學家、瑞士洛桑聯邦理工學院教 Maryna Viazovska 一直在研究一種名為 E8-Lattice 的排列方式,它展示了如何在儘可能小的空間內將球體排列在八維空間中。「球體填充是一個非常自然的幾何問題。你有一個大盒子,你有無數個相等的球,你試圖將儘可能多的球放進盒子里。」 Viazovska 說,她現在正試圖在 24 維空間中密集地打包球。她的獲獎是該委員會第二次將該獎章授予女性。

烏克蘭數學家 Maryna Viazovska 在獲得2022年菲爾茲數學獎後展示了她的獎章


James Maynard

有一種數學理論認為質數有無窮多個,但數越大,兩個質數之間的距離就越遠。牛津大學 James Maynard 在一項獲獎的突破性研究中表明,情況並非總是如此:在某些情況下,質數可以接近。然而,在其他領域,質數可能會非常遙遠。Maynard 說,「菲爾茲獎中的許多數學傳奇在我還是個孩子時就激勵了我,如今我也獲獎了,感覺真是不可思議,完全超現實。」