彼得·拉克斯：从原子弹计算员到数学诺贝尔奖得主

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彼得·拉克斯：从原子弹计算员到数学诺贝尔奖得主

人物：彼得·拉克斯



“数学的广度在于，看似迥异的领域终将揭示深层联系。” ——这句充满智慧的话语，出自一位用近一个世纪生命践行此道的数学巨匠。他，就是彼得·拉克斯（Peter Lax，1926-2025），首位获得阿贝尔奖的应用数学家，一位在理论数学与应用数学之间架起桥梁，并重塑了计算机时代数学面貌的科学先知。

作者/柏舟

编者/柏舟

横跨纯粹与应用的数学巨人

彼得·拉克斯（1926-2025）是匈牙利裔美国数学家，2005 年阿贝尔奖得主，被誉为“他那一代中最具多面性的数学家”。他的职业生涯奇迹般地跨越了曼哈顿计划的原子弹研发、偏微分方程的理论奠基和计算数学的开拓。他提出的 Lax 等价原理、Lax-Friedrichs 方法、Lax 对等理论，成为现代科学计算的基石。更为难得的是，他终身致力于弥合纯粹数学与应用数学之间的鸿沟，其著作《泛函分析》等经典教材影响了几代学子。2025 年 5 月 16 日，这位 99 岁的数学大师在曼哈顿家中逝世，留下了一座连接抽象理论与现实世界的数学丰碑。



从布达佩斯神童到曼哈顿计划

1926 年 5 月 1 日，拉克斯生于匈牙利布达佩斯一个犹太家庭。父母都是医生，舅舅是电气工程师，家庭充满学术氛围。他 12 岁时展现出非凡数学天赋，父母为他聘请了递归理论创始人罗莎·彼得作为家教。这位女数学家授课方式独特，常带数学玩具，甚至“差点把拉克斯家的猫绑成莫比乌斯环”。13 岁时，他解答了匈牙利全国高中数学竞赛题，解法足以夺冠，但因年龄太小未能正式参赛。随着二战爆发和纳粹排犹浪潮，15 岁的拉克斯一家于 1941 年被迫离开匈牙利。他们乘坐的火车曾穿越德国，车厢里的德国军官让他们紧张万分。经里斯本辗转抵达美国纽约后，全家曾作为“敌国侨民”被短暂扣留在埃利斯岛，但很快获释

18 岁时，拉克斯被征召入伍，但因数学天赋被推荐加入绝密的曼哈顿计划。在洛斯阿拉莫斯实验室，他担任“人肉计算器”，手工计算原子弹爆炸所需的复杂数学问题，研究“中子链式反应”的激波现象。他回忆道：“整个过程像科幻小说...我们要用钚造一个前所未有的东西”。在这里，他与冯·诺依曼、费曼、奥本海默等科学巨匠共事，这段经历让他深刻认识到“计算对科学的核心作用”。战后，拉克斯进入纽约大学，师从著名数学家理查德·库朗（Richard Courant），1949 年获博士学位。库朗“理论与应用统一”的理念深深影响了他。1951 年他成为纽约大学助理教授，后长期任职于库朗数学科学研究所，1972-1980 年间担任所长。

连接抽象数学与真实世界的桥梁

拉克斯的贡献极难简单概括，因其工作横跨多个领域且均具有奠基意义。

偏微分方程的理论突破：拉克斯在非线性双曲型偏微分方程领域做出了奠基性工作，这些方程描述了从空气动力学激波到气象学锋面的众多现象。他引入了“熵”的概念来筛选物理上合理的解，并与 James Glimm 合作研究了解的长期行为。他还发展了傅里叶积分算子理论，为微局部分析奠定了基础。

计算数学的奠基性工作：拉克斯是科学计算的早期信徒和推动者。他提出的 Lax 等价原理（1956 年）指出数值计算的“收敛性”与“稳定性”本质等价，成为计算数学的基石。他与合作者提出的 Lax-Friedrichs 格式和 Lax-Wendroff 格式（1960 年），至今仍是计算流体动力学的核心算法。

可积系统与孤子理论：拉克斯引入了“Lax 对” 的概念（1968 年），将描述孤子的非线性方程转化为一对线性算子的相容性问题，统一地解释了孤子现象，成为研究可积系统的强大工具。

散射理论的拓展：与拉尔夫·菲利普斯合作，拉克斯发展了广义散射理论，研究波动解随时间演化的长期特性如能量衰减。出人意料的是，这套为应用数学构建的理论框架，后来被发现与数论中的自守形式理论有深刻联系。



改变数学面貌的“多面性”天

拉克斯获得了数学领域几乎所有顶级奖项：美国国家科学奖章（1986）、沃尔夫数学奖（1987）、阿贝尔奖（2005）等。阿贝尔奖颁奖词称他为“在偏微分方程理论、应用以及计算方面做出开创性贡献”，并赞誉他是“他那一代中最具多面性的数学家”。拉克斯是一位杰出的教育家，培养了 55 名博士生。他编写的《泛函分析》、《线性代数及其应用》等教材影响深远，被评价为“能把分析的知识写得像给大众的科普读物一样”。他强调数学教学既要展现抽象结构之美，也不能忽视算法和应用的重要性。拉克斯深刻改变了人们对数学的看法。他始终主张数学不应是封闭的世界，而应面向实际应用。他曾言：“计算机对数学的影响如同望远镜之于天文学，显微镜之于生物学”。他的工作真正弥合了纯粹数学与应用数学之间的鸿沟。

数学统一性的永恒见证

彼得·拉克斯用他 99 年的生命历程，完美诠释了数学作为连接抽象思维与现实世界的通用语言的强大力量。从布达佩斯的神童到曼哈顿计划的青年才俊，从库朗研究所的学术领袖到阿贝尔奖得主，他的一生见证了数学在计算机时代的深刻变革。他的故事告诉我们：真正的数学天才不是局限于象牙塔的专家，而是能够洞察不同领域深层联系，并用数学工具解决实际问题的通才。正如他所坚信的：“看似迥异的领域终将揭示深层联系”。

当今天的天气预报依靠他的算法预测风暴，当飞机设计师应用他的方程减少阻力，当无数学子通过他的教材理解数学之美——拉克斯的精神依然活着。他不仅留下了公式和定理，更留下了一种兼容并蓄、开放应用的数学哲学，继续启迪着后来者探索这个复杂而美妙的数学世界。



拓展阅读

1. 《泛函分析》（彼得·拉克斯著）

2. 《线性代数及其应用》（彼得·拉克斯著）

3. 《数学与计算机：彼得·拉克斯的遗产》

原创  柏然  老周日常  2025 年 09 月 24 日 23:28  贵州