这几天,超模君一不小心染上了“小说瘾”,每天沉迷在各类“觉醒系统”、“废柴逆袭”的爽文里不可自拔。这不,昨晚看得正起劲时,突然灵光一现:
哎,咱们数学界也有一个大佬,简直就是现实版的“开挂男主”。这位顶级“挂王”,他的一生堪比爽文。
开局是战火纷飞中逃难的犹太小子,结果天赋觉醒,直接开挂,一路狂飙到代数几何巅峰!
没错,这个人就是——
亚历山大·格罗滕迪克(Alexander Grothendieck)
今天,咱就来扒一扒这位数学界的“逆袭王者”,看看他的开挂人生到底多精彩!
少年时代:天崩开局
经常看小说的朋友都知道,小说男主往往天生自带悲惨开局,格罗滕迪克也不例外。
他的父亲沙皮诺在乌克兰长大,是一位无政府主义者,参加过多次沙皇俄国的暴动,一辈子不入国籍。
他的母亲汉卡生于汉堡一个中产阶级家庭,热衷文学,出于对路德教的反叛,离家出走来到柏林,和沙皮诺在一个激进派组织中相识。两人都结过婚,沙皮诺有个儿子,汉卡有个女儿。
格罗滕迪克与他的父亲、母亲
1928年3月28日,格罗滕迪克在德国柏林出生了。比他大4岁的同母异父姐姐麦娣跟小格一家生活在一起。
5岁的格罗腾迪克和9岁的姐姐
原本就是个普通小孩儿,结果历史的车轮碾压而来,直接把他的童年变成“地狱模式”。
先是父母因为政治原因遭到迫害,全家被迫流亡四方
小格罗滕迪克5岁那年,父亲为了躲避纳粹追捕,独身一人去了巴黎,年底母亲为追随父亲,将格罗滕迪克寄养到汉堡一牧师家里,姐姐麦娣被留在柏林一个收养残疾人的机构里。
想象一下,一个根本不懂啥叫“世界大战”的小孩儿,却要跟随父母逃难,颠沛流离。比起小说主角的“天崩开局”,这现实版的“灾难”来得更猛烈。
战争的阴影,饥饿和流亡,成了他童年记忆的主旋律。
大多数人面对这种开局,估计觉得人生已经“凉凉”了~
但我们的小亚历山大却在这些艰难岁月中暗自发芽,悄然成长。
格罗滕迪克的养父是一名小学教师兼职医生。 小格罗滕迪克在养父家呆了5年。 五年间,他没有见过父母,也没有被亲戚探望过,只有寥寥几封父母的信件能让他想起自己原来不是个孤儿。
在此期间,小格罗滕迪克上了小学。学校只有一位老师,既教读写又教算术和唱歌,还给孩子们讲远古的历史故事。
他从一个上初中的哥们那里学到了负数和纵横填字游戏,开始对数字产生浓厚的兴趣。他对学校的一切充满好奇,“不曾感到有过无聊的时候,”一段时间还为写押韵小诗走火入魔。
刚升初中时,战争一触即发,纳粹残酷的种族政策开始实行。尽管小格罗滕迪克的身份信息几乎无人知晓,但无奈他长着典型的犹太人长相。养父越看他心里越不踏实,于是通过法国驻汉堡领事馆把他送到了巴黎。
年幼的格罗滕迪克
11岁的小亚历山大,独自踏上前往巴黎的列车,赶在战前与父母相聚。
这场逃亡带来的安宁太短暂。没过多久,父亲被拘捕,辗转送到德国“死亡工厂”奥斯维辛集中营,1942年8月遇害。母子俩则被送到法国南部一家战俘收容所。
奥斯维辛集中营
在集中营中,格罗滕迪克作为年龄最大的孩子,有幸被允许读高中。他每天徒步跋涉几公里去上学,风雨无阻。
有一次数学测试,老师要求证明三角形全等。格罗滕迪克给出了与课本上不一样的证明,老师给了他一个很差的分数,这让他很郁闷,于是开始逃课自学数学(这种反叛精神是否多多少少受父母影响呢 )。
1943年,小亚历山大被转移到“瑞士救济团”(Foyer Suisse),这是一个为避难儿童设立的儿童福利院。每当临时搜捕时,孩子们就会分两三人一组偷跑到树林里逃生。
救济团所在地利尼翁河畔勒尚邦镇
在战争的阴云下,小格罗滕迪克锻炼出非凡的意志力和惊人的学习能力,特别是在数学上展现出非凡的天赋。
谁能想到,这个层躲在难民营的少年,将来会成为数学界的巨擘,打出一片属于自己的天空呢?
大学时代:全面开挂
在经历了少年时代的“天崩开局”之后,亚历山大·格罗滕迪克终于迎来了他人生中的第一个“转折点”——大学。这时候的他,已经在逃难和颠沛流离的生活中完成了自己最初的数学觉醒,但接下来,他还得经历系统化的“打怪升级”。
1945年,格罗滕迪克进入了蒙彼利埃大学(Montpellier),这可是他人生第一次接触正规的数学教育。
不过呢,咱的主角毕竟是个天才,按部就班显然不适合他。他发现老师教的内容太“基础”了,完全不能满足他那颗早已“觉醒”的数学大脑。
于是,他干脆自己一个人搞起了“自学成神”的模式。
用今天的话说,他简直就是个学术“肝帝”,没有高人指点,也没有系统指导,格罗滕迪克凭借着超凡的悟性,弥补了教材中关于长度、面积和体积定义的缺陷,独立研究出测度论和勒贝格积分概念。
短短几年,他的数学造诣就已经远超同龄人,成为了蒙彼利埃的传奇学霸。
然而,当他走进巴黎的数学精英圈时,发现这“副本难度”有点超纲啊~
起初,格罗滕迪克怀着一颗“我要崛起”的心,投奔到了亨利·嘉当教授(Henri Cartan,1904 — 2008)的门下。嘉当可是数学界的大佬,他的研讨班聚集了全欧洲最顶尖的数学天才,大家一起研究最前沿的数学课题,比如单形代数拓扑和层论。这个研讨班的氛围类似“全明星大赛”,每年选一个主题,讨论后还要出书出版,堪称数学精英的“终极赛事”。
亨利·嘉当
但此时的格罗滕迪克,基础知识不扎实,背景也没那么光鲜亮丽。于是,每当他勇敢发问时,提出来的却是其他人早已掌握的基础问题。这种“社交死亡”场面,让他常常感到自己像个“局外人”。在巴黎这个数学精英圈里,他还常因为直言直语的性格,被同龄人有些瞧不起。
可以说,这段时间对格罗滕迪克来说,是他人生中罕见的“低谷期”。
然而,作为小说里的“主角”,低谷不过是逆袭前的蓄力。
嘉当教授虽然感受到格罗滕迪克的“掉队”现象,却看出了他内在的潜力。于是,嘉当决定给他一条新“升级路线”——推荐他转学到南锡大学,去找另一位数学大牛:施瓦茨教授(Laurent Schwartz,1915 —2002)。
到了南锡大学后,格罗滕迪克遇上了真正适合他的“副本”。施瓦茨教授不动声色地给了他一个“任务包”:把与同事合著论文里的14个棘手问题交给了他,想看看格罗滕迪克的实力究竟如何。几个月过去,格罗滕迪克带着完整的解答回来了!施瓦茨直接震惊:“你小子开挂啊!”
从此,格罗滕迪克的数学天赋彻底展露无遗。在南锡,他如鱼得水。短短一年时间,他就发表了6篇高质量的学术论文,每一篇都足以当博士论文的水准,震撼了整个数学圈。最终,他选择了《拓扑张量积和核型空间》(Produits tensoriels topologiques et espaces nucléaires)作为博士论文。
这期间,他的研究风格逐渐形成:基本、细致、系统化,仿佛每一步都在稳扎稳打地铺垫着更大的成就。
巅峰时期:横扫代数几何
50年代末,格罗滕迪克进入代数几何这一“高难度副本”。
这是一个充满挑战的领域,汇集了数学家们几十年来未解的复杂问题。对于普通人来说,这相当于挑战游戏中的“最高难度”,但对于格罗滕迪克,这简直是他的“主场”。
他的主要贡献在于他对代数几何发展的促进和影响。
他奠定了这门学科的理论基础,并介绍了许多有用的数学工具。得益于他的领导,那段时期巴黎高等研究所是公认的世界代数几何研究中心。
格罗滕迪克在法国高等科学研究所(IHÉS) 讲课
他通过代数方程研究几何对象,如代数曲线和曲面,利用环理论研究了代数方程的性质,给出了“黎曼-洛赫-格罗滕迪克定理”的代数证明。
格罗滕迪克不等式
他构造了层上同调理论,并用代数技术研究拓扑对象,这在代数数论、代数拓扑和表示论中发挥了重要的作用和深远的影响。格罗滕迪克强调不同数学结构的共性,并将范畴理论纳入主流,成为数学的组织原则。他的阿贝尔范畴概念后来成为同调代数的基本框架和研究对象,他创立的拓扑理论是点集拓扑范畴理论的推广,影响了集合论和数理逻辑。
他构想了动形motif理论,推动了代数K理论、motif同伦论、motif积分的发展。他对几何学的贡献,也促进了数论的发展。他发现了层上同调的第一个例子,打通了证明韦伊猜想的思路,启发了他的比利时学生皮埃尔•德利涅完成猜想的全部证明,这被认为是20世纪纯粹数学最重大的成就之一。
他和其他人合作出版十几部巨著,共1万页以上,成为代数几何学的圣经。
哥德尔说过,在证明黎曼假设之前,需要为数学找到新的基石。格罗滕迪克的革命性语言就是朝着这个方向迈出的第一步。不过,尽管他付出了很多努力,但是黎曼假设之峰始终遥不可及。格罗滕迪克的新语言解开了许多难题,包括韦伊关于方程根的重要猜想,但是没能证明黎曼假设。
1966年,他的数学声望达到顶峰。在这一年,他被国际数学联盟授予菲尔兹奖,但他为抗议苏联对东欧的军事活动,拒绝出席在莫斯科的颁奖仪式。
菲尔兹奖章
退隐,格神传奇永不落幕!
1970年,42岁的格神,正值事业巅峰期。完成了“主线任务”后,格罗滕迪克就此退隐。
得知法国高等科学研究所是由北大西洋公约组织出资后,他断然与研究所割席。
离开研究所之后,他也几乎告别了数学领域。
数学之外,是更广阔的世界。
他撰写了自传《收获与播种》。在其中,他写道:
我有机会在向我召唤的数学圈子里认识很多人,既有我的长辈,也有我这个年纪的年轻人。 他们都远比我聪明,远比我有天赋,我羡慕他们的才能,运用新思想就像玩把戏,仿佛从摇篮里就开始熟悉它们了...不过,在30年或35年后再来看的话,我可以说,他们在我们今天的数学上留下的印迹还不算深刻...他们不知不觉地陷入了那些看不见的牢笼,将特定环境的世界划定在一个给定的区域。 想要打破这些界线,他们必须重新发现自身的那种与生俱来的,和我一样的能力: 忍受孤独
1991年初,他仿佛从人间蒸发了。他焚毁一大堆非数学文稿,并将余下的书籍、预印本、通信及手稿托给两位朋友保管,要求他们禁止传播他的所有著作。他隐居在比利牛斯山脉的一个偏远村庄里,没有电话,也没人知道他的准确住址。
格罗滕迪克,摄于2013年
2014年11月13日,格罗滕迪克在法国南部一家医院病逝,享年86岁。他的离开并没有引发轰动,仿佛这位曾经横扫数学界的大佬,已完成了人生的最后一段修行,悄然谢幕。
数学世界里,那些还未解开的谜题依然像一扇扇未被推开的门,等待着有缘人去开启。
尤其是素数,那些在无序中跳跃的神秘数字,总是让人忍不住一探究竟。数字背后藏着的惊喜,感兴趣的模友可以去阅读《悠扬的素数》,会有意外的惊喜。
撰文:超模君
编辑:小陵
图片绘制:超模君插画团队
图片、资料来源:知乎、华大微数学、图灵新知、返朴、科学大院等
超模君 说
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你如何看待格罗滕迪克的传奇故事?
作者简介:超模君,数学与交叉科学教育自媒体博主,中大数学博士,有俩崽崽和一洁癖的太太。爱分享有用的数学建模知识,爱深挖有趣的交叉科学人物故事,爱为靠谱的现代教育、提升幸福感的产品打call。著有 《芥子须弥·大科学家的小故事》、《数学之旅:闪耀人类的54个数学家》、《漫画数学:闪耀人类的54个数学家》、《一份钟数学》 (已售罄)、《薛定谔的猫:漫画大科学家的小萌宠》(已售罄)、 超模君幽灵魔方、超模君丙烯马克笔 等广受大人与孩子们喜爱的作品。
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