|

楼主 |
发表于 2020-10-30 21:44
|
显示全部楼层
从蒙彼利尔到巴黎到南锡
蒙彼利尔大学(l'Universite de Montpellier,建于公元十二世纪,为世界上最古老的大学之一)
图片来源:the Grothendieck Circle
我的微积分老师舒拉先生向我保证说数学上最后一个问题已经在二三十年前就被一个叫勒贝格的人解决了。确切地说,他发展了一套测度和积分的理论(真是很令人惊讶的巧合!),而这就是数学的终点。——《收获与播种》,第4页
1945年5月欧战结束的时候,亚历山大-格洛腾迪克17岁。他和母亲居住在一蒙彼利尔郊外盛产葡萄地区的一个叫Maisargues的村子里。他在蒙彼利尔大学上学,母子俩靠他的奖学金和葡萄收获季节打零工来生活;他母亲也做些清扫房屋的工作。不久以后他呆在课堂的时间就越来越少,因为他发现老师全是照本宣科。根据Jean Dieudonne的话来说,那是的蒙彼利尔是"法国大学里面教授数学最落后的地区之一"。
在这种不那么令人激昂的环境下,格洛腾迪克将他在蒙彼利尔三年的大部分时间放在弥补他曾经觉察到的高中教科书上的缺陷,即给出令人满意的长度、面积和体积的定义。完全靠自己的努力,他实际上重新发现了测度论和勒贝格积分的概念。这个小故事可以说是格洛腾迪克和阿尔伯特-爱因斯坦两个人生平中几条平行线之一:年轻的爱因斯坦根据自己的想法发展了统计物理理论,后来他才知道这已经由Josiah Willard Gibbs发现了!
1948年,在蒙彼利尔完成理学学士课程后,格洛腾迪克来到了巴黎,法国数学的主要中心。1995年,在一篇发表于一法文杂志上关于格洛腾迪克的文章中,一位名叫安德烈-马格尼尔的法国教育官员回忆起格洛腾迪克的去巴黎求学的奖学金申请。马格尼尔让他说明一下在蒙彼利尔干了些什么。"我大吃一惊,"文章引用马格尼尔的话说,"本来我以为20分钟会面就足够了,结果他不停的讲了两个小时,向我解释他如何利用'现有的工具',重新构造前人花了数十年时间构建的理论。他显示出来非凡的聪慧。"马格尼尔接着说:"格洛腾迪克给了我这样的印象:他是一位才气惊人的年青人,但是所受的苦痛和自由被剥夺的经历让他的发展很不均衡。"马格尼尔立刻推荐格洛腾迪克得到这个奖学金。
格洛腾迪克在蒙彼利尔的数学老师,舒拉先生推荐他到巴黎去找他以前的老师Cartan。不过到底是父亲,时年快八十的elie Cartan,还是他的儿子,四十多岁的Henri Cartan,格洛腾迪克并不知道(《收获与播种》,第19页)。在1948年秋天到达巴黎后,他给那里的数学家看在蒙彼利尔自己做的工作。正如舒拉所说,那些结果已经为人所知,不过格洛腾迪克并不觉得沮丧。事实上,这段早期孤独一人的努力可能对他成为数学家起了至关重要的作用。在《收获与播种》中,格洛腾迪克谈到这段时期时说:"在根本不知情的情况下,我在孤独工作中学会了成为数学家的要素——这些没有一位老师能够真正教给学生的。不用别人告诉我,然而我却从内心就知道我是一位数学家:也就是说,完全从字面上理解,'做'数学的人——就好像人们'做'爱一样。"
他开始参加Henri Cartan在高等师范学校开设的传奇性的讨论班。这个讨论班采用了一种格洛腾迪克在以后的职业生涯更严格化的模式:每一年所有的讨论围绕一个选定的主题进行,讲稿要系统的整理出来并最终出版。1948-1949年Cartan讨论班的主题是单形代数拓扑和层论——当时数学的前沿课题,还没有在法国其他地方讲授过。事实上,那时离Jean Leray最初构想层的概念并没有多久。在Cartan讨论班上,格洛腾迪克第一次见到了许多当时数学界的风云人物,包括Claude Chevalley,Jean Delsarte,Jean Dieudonne,Roger Godement,Laurent Schwartz和Andre Weil。其时嘉当的学生有Jean-Pierre Serre。参加Cartan讨论班以外,他还去法兰西学院听Leray开设的一门介绍当时很新潮的局部凸空间理论的课程。
作为几何学家elie Cartan的儿子,自己本人又是一位杰出的数学家,并且又是巴黎高师的教授,从多个方面来看Henri Cartan都是巴黎精英数学家的中心。而且他还是战后少数几位努力创造条件与德国同行们交流的法国数学家之一,尽管他自己很清楚战争带给的惨痛:他的弟弟参加了抵抗德国占领的地下运动,结果被德国人抓获并斩首。Cartan和当时的许多一流数学家——比如Charles Ehresmann,Leray,Chevalley,Delsarte ,Dieudonne 和Weil——都有一个共同的背景,他们是"高师人",即为法国高等教育的最高学府巴黎高等师范学校的毕业生。
当格洛腾迪克加入Cartan讨论班的时候,他还是个外来人:这不仅仅是说他居住在战后法国而又讲德语,而且因为他与其他参加者比较起来显得特别贫乏的教育背景。然而在《收获与播种》里,格洛腾迪克说他并不觉得象是圈子里面的陌生人,并且叙述了他对在那受到的"善意的欢迎"的美好回忆(第19-20页)。他的坦率直言很快就引起大家的注意:在给Cartan100岁生日的颂词中,Jean Cerf回忆说,当时在Cartan讨论班上看到"一个陌生人(即格洛腾迪克),此人从屋子后部随意向Cartan发话,就如同和他平起平坐一样"。格洛腾迪克问问题从不受拘束,然而,他在书上写道,他也发现自己很难明白新的东西,而坐在他旁边的人似乎很快就掌握了,就象"他们从摇篮里就懂一样"(第6页)。这可能是其中一个原因,促使他在Cartan和Weil的建议下,于1949年10月离开巴黎的高雅氛围去了节奏缓慢的南锡。另外,如Dieudonne所言,格洛腾迪克那时候对拓扑线性空间比对代数几何更感兴趣,因此他去南锡恰当不过了。
南锡的学习生涯
青年时期的格洛腾迪克,1951年于Nancy。
图片来源:the Grothendieck Circle
(我在这里受到的)欢迎弥漫开来… 从1949年首次来到南锡的时候我就受到这样的欢迎,不管是在Laurent 和Helene Schwartz的家(那儿我就好像是一个家庭成员一样),还是在Dieudonne的或者Godement的家(那里也是我经常出没的地方之一)。在我初次步入数学殿堂就包容在这样挚爱的温暖中,这种温暖虽然我有时易于忘记,对我整个数学家生涯非常重要。——《收获与播种》,第42页
1940年后期,南锡是法国最强的数学中心之一;事实上,虚构人物尼古拉-布尔巴基据说是“Nancago大学”的教授,就是指在芝加哥大学的Weil和在南锡大学的他的布尔巴基同伴。此时南锡的教员包括德尔萨,Godement Dieudonne和Schwartz。格洛腾迪克的同学包括Jacques-Louis Lions和Bernard Malgrange,他们和格洛腾迪克一样均是Schwartz的学生;以及Paulo Ribenboim,时年20岁,差不多与格洛腾迪克同时来到南锡的巴西人。
根据现在是(加拿大)安大略省Queens大学名誉教授Ribenboim的话来说,南锡的节奏不象巴黎那么紧张,教授们也有更多时间来指导学生。Ribenboim说他感觉格洛腾迪克来到南锡的原因是因为他基础知识缺乏以致很难跟上Cartan的高强度讨论班。这不是格洛腾迪克出来承认的,“他不是那种会承认自己也会不懂的人!”Ribenboim评论说。然而,格洛腾迪克的超凡才能是显而易见的,Ribenboim记得自己当时将他作为完美化身来景仰。格洛腾迪克可能会变得非常极端,有时候表现得不太厚道。
Ribenboim回忆说:“他不是什么卑鄙的人,只是他对自己和别人都要求很苛刻.”格洛腾迪克只有很少几本书;他不是从读书中去学习新的知识,而宁愿自己去重新建构这些知识。而且他工作得很刻苦。Ribenboim还记得Schwartz告诉他:你看上去是个很友善、均衡发展的年轻人;你应该和格洛腾迪克交个朋友,一起出去玩玩,这样他就不会整天工作了。
其时Dieudonne和Schwartz在南锡开设了关于拓扑线性空间的讨论班。如Dieudonne在[D1]所说,那时候Banach空间及其对偶已经理解得很清楚了,不过局部凸空间的概念当时刚刚引入,而关于他们的对偶的一般理论还没有建立起来。在这个领域工作一段时间后,他和Schwartz遇到了一系列的问题,他们决定将这些问题交给格洛腾迪克。数月之后,他们大吃一惊地得知格洛腾迪克已经将所有的问题都解决了,并在继续研究泛函分析的其他问题。“1953年,应当给予他博士学位的时候,有必要在他写的六篇文章中选取一篇做博士论文,可每一篇都有好的博士论文的水准,”Dieudonne写道。最后选定作为论文的是“拓扑张量积和核空间”,这篇文章显示出他的一般性思考的初次征兆,而这将刻划格洛腾迪克的整个数学生涯。核空间的概念,在目前已经得到了广泛应用,就是首先在这篇文章里面提出的。Schwartz在巴黎一次讨论班上宣传了格洛腾迪克的结果, 其讲稿“格洛腾迪克的张量空间”发表于1954年[Schwartz]。此外,格洛腾迪克的论文作为专著1955年在美国数学会的Memoir系列出版;此书[GThesis]在1990年第七次重印。
格洛腾迪克在泛函分析方面的工作“相当出色”,加州大学洛山矶分校的Edwards E. Effors评论说。“他可能是第一个意识到二战后迅猛发展的代数和范畴工具可以用来研究如此高度解析的数学分支泛函分析的人了。”从某些方面来说,格洛腾迪克走在他的时代的前面,Effors注意到至少花了15年时间,格洛腾迪克的工作才结合到主流的Banach空间理论中去,这其中部分原因是大家对采用他的更代数的观点不积极。Effors还说道,近年来由于Banach空间理论的“量子化”,而格洛腾迪克的范畴论的方法特别适用于这种情况,他的工作的影响进一步得到加强。
尽管格洛腾迪克的数学工作已经得到很有前途的开始,他的个人生活还没有安定下来。在南锡他和母亲住在一起,根据Ribenboim的回忆,她由于肺结核偶尔会卧床不起。她是在收容所染上这种疾病的。就在这时候她开始写自传《小女人》的。格洛腾迪克和管理他和他母亲寄住的公寓的一位年老妇人的关系让他有了第一个孩子,一个名叫塞吉的儿子:塞吉主要由母亲抚养。完成他的博士学位后,格洛腾迪克找到永久职位的希望很小:他是无国籍人,而那时在法国非公民很难找到永久工作。想成为法国公民就得去参军,而格洛腾迪克拒绝这样做。从1950年起他通过国家科学研究中心(Centre National de la Recherche Scientifiqu ,CNRS)有个职位,不过这个职位更象奖学金,而不是永久性的。有段时间他甚至考虑去学做木匠来赚钱谋生(《收获与播种》,第1246页)。
Laurent Schwartz于1952年访问了巴西,给那里的人说起他这个才华横溢的学生在法国找工作遇到的麻烦。结果格洛腾迪克收到圣保罗大学聘请他为访问教授职位的提议,他在1953年和1954年保持了这个职位。根据当时为圣保罗大学学生、现在是Rutgers大学名誉教授的Jose Barros-Neto的话来说,格洛腾迪克(和大学)做了特别安排,这样他可以回巴黎参加那里秋天举行的讨论班。由于巴西数学界的第二语言是法语,教学和与同事交流对格洛腾迪克来讲是件很容易的事情。通过去圣保罗,格洛腾迪克延续了巴西和法国的科学交流的传统:Schwartz之外,Weil、Dieudonne和Delsarte都在1940和1950年代访问过巴西。Weil在1945年一月到圣保罗,在那里一直呆到1947年秋天、他转赴芝加哥大学的时候。法国和巴西的数学交流一直延续到现在。里约热内卢的纯粹与应用数学研究所(IMPA)就有一个促成许多法国数学家到IMPA去的法-巴合作协议。
在《收获与播种》一书中,格洛腾迪克将1954年形容为“令人疲倦的一年”(163页)。整整一年时间,他不成功地试图在拓扑线性空间上的逼近问题上获得一些进展,而这个问题要到整整20年后才被一种和格洛腾迪克尝试的办法完全不同的方法解决。这是“我一生唯一一次感觉做数学是如此繁重!”他写道。这次挫折给了他一个教训:不管何时,要有几个数学“铁器在火中(一起锻造)”,这样如果一个问题被发现很难解决,就可以在别的问题上下功夫。
现在为圣保罗大学教授的Chaim Honig,当格洛腾迪克在那儿的时候是数学系的助教,他们成了好朋友。Honig说格洛腾迪克过着一种斯巴达式的孤独生活,靠着牛奶和香蕉过日子,将自己完全投入到数学中。Honig有次问及格洛腾迪克他为什么选择了数学。格洛腾迪克回答说他有两个爱好,数学和音乐,他选择了数学是因为他觉得这样可能更容易谋生些。他的数学天赋是如此显而易见,Honig说,“我当时相当惊讶他竟然在数学和音乐间犹豫不决。”
格洛腾迪克计划和当时在里约热内卢的Leopoldo Nachbin一起合写一本拓扑线性空间的书,不过这本书从来没有实质化过。然而,格洛腾迪克在圣保罗教授了拓扑线性空间这门课程,并撰写了讲义,这个讲义后来由大学出版了。Barros-Neto是班上的学生,他写了讲义上的一个介绍性章节,讲述(学习这门课程)所需的一些基本的必需知识。Barros-Neto回忆说当格洛腾迪克在巴西的时候说起过要转换研究领域。他“很雄心勃勃,”Barros-Neto说道,“你可以感觉到这个行动——他应该做些很根本、重要而又基础的东西。”
译者介绍
欧阳毅
湖南衡阳人,中国科学技术大学数学系教授,方向是数论和算术代数几何。1989年9月进入中国科学技术大学数学系本科学习,1993年提前攻读数学系基础数学方向研究生,师从冯克勤教授。1995年获得硕士学位,之后赴美国深造。2000年5月毕业于美国明尼苏达大学,获博士学位,方向是代数数论,导师Greg W. Anderson教授。论文获学校年度Outstanding Thesis。2000年7月到2003年6月在加拿大多伦多大学V. Kumar Murty教授手下从事博士后研究工作。2003年回国在清华大学工作,任副教授。2007年回科大数学系工作,任教授。曾多次访问法国高等科学研究院,巴黎十一大学,波尔多大学,荷兰莱顿大学,意大利帕多瓦大学,国际理论物理中心(ICTP)等地。 |
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
|