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中国史上与陈省身同具天赋的数学家,却因俗事缠身,留下无尽唏嘘

 昵称33939389 2017-11-03

学女博士徐瑞云,有模友就在后台留言说:


看这位模友的留言,是很想看戏啊(谷超豪和龚昇的矛盾,可不是一般的复杂)


然而超模君今天并不打算讲戏,而是来讲讲这位本可一心研究数学,却被俗务缠身的中国数学家——谷超豪


谷超豪(1926.5.15—2012.6.24)


1925年5月,谷超豪出生于浙江永嘉县城(今温州市区)一个殷实人家,家有土地400亩,房屋十余幢,全家靠地租与房租过活,倒也无忧无虑。


谷超豪在小学三年级时,通过学习循环小数,第一次接触到了“无限”的概念。这个概念如一点火星,点燃了他对于数学的热爱。


他开始自学能够接触到的数学书籍,苏联科普作家伊林的《十万个什么》,使他掌握了“概率”的初步概念;刘熏宇的《数学的园地》,让谷超豪初步了解到了数学中“无限”的三个层次:循环小数、微积分、集合论。


刘熏宇所著的《数学的园地》


正当谷超豪要走上数学之道的时候,人祸却不期而至。


1940年,入侵的战火燃烧到了谷超豪的家乡。在哥哥的影响下,年仅14岁的谷超豪参与到残酷的民族革命当中。


因为参与革命活动,谷超豪在学校的出勤率急剧下降。初二上学期一课不缺,下学期缺课16节,初三上学期缺课达到64节,下学期也缺课13节。缺课过多带来的影响自然是学习成绩的下降,他最喜欢的算学一二年级分别为84、94.6、95.1、88分,三年级两学期分别仅有72.6、74.7分,成绩下降显而易见。


谷超豪的初中成绩表


但是过人的天资让谷超豪还是以初中第一名考入高中。


本以为进了高中之后,谷超豪能够获得相对安逸的环境来潜心数学,可是在1943年,谷超豪所在的党组织受到了破坏。


加上父亲逝世,兄长离家,17岁的谷超豪一时间处在养家的压力和失去人生目标的痛苦当中,本应意气风发的少年,变得终日消沉、浑浑噩噩。


幸运的是,在少年谷超豪对生活最无可奈何的时候,他考入了浙江大学。


在浙大的数学系里,谷超豪抛下了纷扰的世俗,重新在他爱好的数学上发力。他结合微积分将中学没有学好的数学课程重新补上,并广泛阅读课外书籍。


这些举动不仅训练了他的直观能力、演算能力和解决应用问题的能力,打下了扎实的数学基础,还使他对几何学产生了兴趣。


二年级时,谷超豪本来要去浙江大学的湄潭本部,却因为交通阻塞滞留家乡。在面对家里的压力时,他托人买了一套法国数学家古尔萨(Édouard Goursat,1858-1936)的名著《数学分析讲义》,自己啃了下来,对数学本身有了更多的认识与理解,也似乎在学术上找到了安身立命的人生道路。


古尔萨的《数学分析讲义》(第三卷)


只是世间之事,岂可尽如人意。


抗战胜利后,浙江大学的贵州学校本部和龙泉分校搬迁回杭州,风起云涌的学生活动再度刺激谷超豪的神经。


他再次投身到政治运动中,领导游行、组织社团、担任学生自治会理事,并于1948年4月再次加入中国共产党。这个时期的谷超豪,政治活动俨然是他的主业。而听课,只是他利用业余时间做的事情。


浙江大学学生自治会理事合影,中排右二为谷超豪


尽管专业课成绩非常优秀(平均分在90分),并且与陈建功合著过论文,发表在国际闻名的《伦敦数学会杂志》上。但是谷超豪沉心俗务的表现,却让他的老师——苏步青看不下去了。在因为组织工作而耽误了学校图书馆职责后,苏步青告诉谷超豪:“学生会这类事情还是少做一点吧!


也许是因为老师的劝告,也许是因为对数学的热爱,在1951年9月,沉浸俗务好些年的谷超豪放弃了浙江省科联党组书记等工作,在苏步青的帮助下,重新回到了浙大,“回归到数学的队伍中”


但是此时的谷超豪已经25岁。众所周知,数学是一门年轻人的学科,重要的学科进展几乎都是由年轻的数学家所推动的,因此,留给谷超豪做出大成就的时间,已经不多了。

20世纪伟大的数学家哈代(Godfrey H. Hardy,1877-1947)说过,“数学家们都不应该忘记这一点:比起其他技艺或科学,数学更是年轻人的工作”,“我还不知道有哪一个重要的数学进展是由一个年过半百的人创始的”。


然而,上天似乎并不想给谷超豪一个机会。


回归浙大不久后,谷超豪就当上了讲师,并且进入了北京俄语专修学校留苏预备部接受培训,准备去前苏联留学学习。


不料,1943年意外与组织失去联系的经历,还有谷超豪特殊的家庭背景,让这位渴望再度做出成就的青年失去了去苏联留学学习的机会。


人生规划的分崩离析让谷超豪感到幻灭,“有时也幻想最好躲在与社会隔绝的地方,尽量读好书,以后再露面。”


1953年7月培训结束,谷超豪来到复旦大学。在导师苏步青和恋人胡和生的支持下,他没有自暴自弃,很快在微分几何方面取得突破,成为了苏步青开创的中国微分几何学派的中坚力量。


1956年,谷超豪“离开组织”的历史被查清,再次获得了前往苏联留学的机会。翌年九月,他抵达世界数学中心之一莫斯科大学数学力学系。


在这里,谷超豪终于放开手脚研究数学,并且以无副博士学位的身份获得物理-数学博士学位,打破了苏联博士学位教育的常规(一般程序是获副博士学位若干年,取得成就后才可申请博士论文答辩),成为第一个获得莫斯科大学博士学位的中国人。


谷超豪在莫斯科大学


1960年到1965年,从莫斯科回来以后,谷超豪选定了以空气动力学中的数学问题为切入点,把微分几何的研究运用于工程中的几何外形设计,开展了偏微分方程的研究还培养了李大潜、陈恕行等学术团队。


然而在这段属于他的收获时光里,国内的社会活动却频繁不止。与大多数学者一样,谷超豪必须频繁地参加各种政党会议,用以“保障”自己的社会地位。这大大分散了他的精力,让他的研究被拖延不少。


更糟糕的事情还在后头,在谷超豪以为这种状态总会结束的时候,那场十年浩劫来临了。科研权力被剥夺,中外隔绝,要想了解国际最新的前沿研究,根本就是毫无机会。


而且留学前苏联的经历,让谷超豪的境遇更是一落千丈。为求自保,他只好参加了上海市委写作班子理科大批判组。以思想上带起镣铐的代价,换得人身上的安全。


让人稍感安慰的是,在浩劫结束后,随着中美关系解冻,谷超豪与杨振宁进行了合作研究,开启了数学物理研究新领域,在规范场理论方面也取得了相当的成就。

1974年,谷超豪和杨振宁合作,联合发表了题为“规范场理论若干问题”的论文,之后,他在美国就偏微分方程理论和规范场的数学结构作了学术报告,博得美国数学家和物理学家的高度评价。


1977年7月,谷超豪、胡和生等与杨振宁讨论规范场理论(左起:谷超豪、胡和生、杨振宁)


可是此时的谷超豪已经踏入知天命之年,根据哈代的说法,他已经失去了创造重大突破的机会,而实际上,谷超豪的成就也略有缺憾


尽管他奠定了中国偏微分方程学的学科基础,为国家解决了诸如机翼超音速绕流、远程导弹飞行中弹头烧蚀等问题,让中国的科学事业快速发展,但是他却没能够在当初喜爱的微分几何领域做出媲美陈省身那样的成就——后者是当时国际上的研究主流,被更多的国际学者所认可和研究。


如果没有世事的波澜起伏,谷超豪能够在微分几何上的成就,会不会比现在更耀眼?


或许结果永远不得而知,但是我们能够看到:一位本来能够潜心研究的数学家,却因为世事的波澜起伏,一次次与大好机会失之交臂。

有人的地方,就有江湖。然而江湖是否纷扰,却只能无奈唏嘘。


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