34歲數學家王虹成菲爾茲獎大熱 丘成桐盛讚:年輕一代最偉大學者

34歲數學家王虹成菲爾茲獎大熱 丘成桐盛讚:年輕一代最偉大學者
撰文:盛昀
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34歲年輕教授王虹近日在北京大學、清華大學開展數學講座,主題為「掛谷猜想」——調和分析與幾何學中的百年難題,現場座無虛席。這位數學家被丘成桐盛讚為年輕一代最偉大最重要中國學者,也被外界認為是目前最有機會獲得菲爾茲獎的青年女數學家之一。

王虹講座。(人民日報公眾號)
王虹講座。(人民日報公眾號)
王虹。(人民日報公眾號)
王虹。(人民日報公眾號)

據報道,王虹在北大講座時,北大數院研究員韋東奕坐在教室第一排認真聽講。6月24日,王虹在清華大學開數學講座,著名數學家、菲爾茲獎得主丘成桐院士現身,為王虹的演講開場,並盛讚其是年輕一代最偉大最重要的學者。

王虹北大演講。(影片截圖)
丘成桐盛讚其是年輕一代最偉大最重要的學者。(中國婦女報)

《科技日報》報道,5月22日,法國高等科學研究所宣布,聘請中國數學家王虹自今年9月開始擔任該校數學學科終身教授。與此同時,王虹將兼任紐約大學柯朗數學科學研究所數學教授。

王虹講座。(上觀新聞)
王虹講座。(人民日報公眾號)
王虹講座。(人民日報公眾號)

據介紹,王虹來自廣西桂林平樂縣,2011年獲得北京大學數學學士學位,之後進入巴黎綜合理工學院學習,並於2014年獲得巴黎薩克雷大學數學碩士學位。隨後,她前往美國麻省理工學院攻讀博士學位,並在導師拉里·古斯教授的指導下於2019年通過博士答辯。博士畢業後,王虹在普林斯頓高等研究院從事博士後研究,之後成為加州大學洛杉磯分校的助理教授。從2023年開始,她一直擔任紐約大學柯朗數學科學研究所副教授。

掛谷猜想

今年3月,紐約大學副教授王虹與加拿大不列顛哥倫比亞大學副教授扎爾(Joshua Zahl)在預印本網站上貼出一篇證明「三維掛谷猜想」的論文,轟動了整個數學界。掛谷猜想(Kakeya Conjecture),又稱為掛谷集合猜想(Kakeya Set Conjecture),是調和分析與幾何學中的百年難題。

34歲數學家王虹成菲爾茲獎大熱。(截圖)

據《澎湃新聞》,與掛谷猜想有關的是一個很有趣的場景:一個武士在上廁所時遭到敵人襲擊,矢石如雨,而他只有一根短棒,為了擋住射擊,需要將短棒旋轉一周 360°(支點可以變化)。但廁所很小,應當使短棒掃過的面積儘可能小。面積可以小到多少?

數學家將這個場景轉換為:有一根長度為1的針,將它在平面上旋轉一周(支點可以變化),它掃過的最小面積是多少?數學家證明,掃過的面積可以無限趨近於0。

在三維空間中,針掃過的空間可以是一個球體,也可以比球體小得多,但它的體積究竟可以有多小呢?如果這根針沒有寬度的話,空間的體積最小可以是0,推衍到高維空間中也是如此。

掛谷集合。(澎湃新聞/Quanta Magazine)

掛谷集合即為n維空間中可以容納指向各個方向的長度為1的針的集合。數學家進一步追問:掛谷集合的「維數」可以是多少?數學中常用的分形維數有豪斯多夫(Hausdorff)維數和閔可夫斯基(Minkowski)維數。王虹和合作者扎爾證明了三維空間中的掛谷集合的豪斯多夫維數和閔科夫斯基維數等於3。這意味着即便掛谷集合的體積可以無限小,但掛谷集合仍然「很大」,「在某種意義上填滿了空間的大部分」。

曾獲數學界的最高獎項「菲爾茲獎」的華人數學家陶哲軒評價王虹和扎爾的論證過程「像在完善一台永動機,充滿了魔幻色彩」,開闢了幾何測度論的新研究範式。萊斯大學數學家內茨·卡茨(Nets Katz)認為「這可是百年一遇的數學突破啊!」

報道指,很多學者認為,王虹是目前最有機會獲得菲爾茲獎的青年女數學家之一。菲爾茲獎是數學領域的國際最高獎項之一。該獎每4年頒發1次,每次授予2至4名有卓越貢獻的數學家,獲獎者必須在該年元旦前未滿40歲。

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