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阿贝尔奖:“光滑”物理学的先驱获得最高数学奖

 taotao_2016 2023-05-09 发布于辽宁

路易斯·卡法雷利是第一个获得阿贝尔奖的南美洲人

出生于阿根廷的数学家路易斯·卡法雷利 (Luis Caffarelli) 因其在描述物理现象(例如冰如何融化和流体流动)的重要方程式方面所做的工作而获得 2023 年阿贝尔奖——数学界最令人垂涎的奖项之一。他是第一个出生在南美洲的人获得该奖项。

Caffarelli 的结果“在技术上是有价值的,涵盖了数学及其应用的许多不同领域”,位于特隆赫姆的挪威科技大学的数学家、阿贝尔委员会主席 Helge Holden 在一份声明中说。

获胜者说收到这个消息是一个激动人心的时刻,因为“这表明人们对我和我的科学有一定的欣赏”。

卡法雷利 1948 年出生于布宜诺斯艾利斯。获得博士学位后,他于 1973 年移居美国,并在美国的多个机构度过了余下的职业生涯,其中包括位于新泽西州普林斯顿的高等研究院。他现在在德克萨斯大学奥斯汀分校。

光滑解决方案

Caffarelli 的许多最著名的结果都与所谓的偏微分方程解的规律性(或缺乏规律性)有关。这些是数学和物理学中最重要的方程式。它们涉及多个变量,通常是时间和一维或多维空间。规律性意味着平滑,这样解就不会形成扭结或跑到无穷大。在数学物理学中,通常期望解是规则的,因为方程在宏观尺度上模拟现象——温度或压力分布等事物似乎是平滑的,而无穷大是非物理的。

在他的第一个重大突破中,Caffarelli 证明了冰融化的规律性1 - 表明一块冰的表面在变成水时大部分保持光滑。2021 年,苏黎世瑞士联邦理工学院的菲尔兹奖得主 Alessio Figalli 和他的合作者2对他的结果进行了改进。

对于另一篇著名的论文,Caffarelli 于 1982 年与已故的2015 年阿贝尔奖获得者Louis Nirenberg和纽约大学的 Robert Kohn 联手攻克数学物理学中最臭名昭著的问题之一——物体运动的规律性流体,如流体动力学的标准理论所描述,称为纳维-斯托克斯方程。

三重奏证明了部分结果,这仍然是当今最著名的解决方案——并且仍然是 Caffarelli 最引以为豪的成就,他说。但完整的正则性仍然是一个悬而未决的问题,2000 年,它被克莱数学研究所列为七大千年难题之一——第一个解决它的人将获得 100 万美元的奖金。原则上,方程式仍然有可能不具有规律性,它们可能会让湍流流体的速度“膨胀”到无穷大——这使得该理论成为现实世界的一个糟糕模型,正如 Caffarelli 在官方讲座中解释的那样介绍千年问题。近年来,Caffarelli 转而研究蒙日-安培方程,这在几何学中很重要。

奇妙的直觉

在2002 年的一次采访中,尼伦伯格说卡法雷利有一种“奇妙的直觉”,这让合作者很难跟上他的步伐。“他以某种方式立即看到了其他人看不到的东西,但他很难解释它们,”尼伦伯格说。Nirenberg 还恳求 Caffarelli 发表更多文章,因为 Caffarelli 习惯于只将他要与同行讨论的想法的一小部分写下来。

“人们说,'他是怎么想出那个的?' 他可以得出人们没有预料到的结果,”霍尔顿说。

Caffarelli 将他做数学的风格描述为“快乐”。“我喜欢合作、创造力和长久的友谊,”他说。

霍尔顿补充说,卡法雷利在阿根廷长大和接受教育这一事实赋予了该奖项特殊的意义。“我认为这将对该地区产生重大影响,”他说。“这说明人才无处不在。”

Caffarelli 将于 5 月 23 日在奥斯陆举行的颁奖典礼上获得一枚奖章和 750 万挪威克朗(70 万美元)。虽然它在一定程度上仿照诺贝尔奖,后者引用了具体的发现,但阿贝尔奖被许多人视为“职业奖”。迄今为止,在 26 位获奖者中,只有一位Karen Keskulla Uhlenbeck是女性。

原文链接

https://www./articles/d41586-023-00833-4

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