将赴麻省理工读博士后 北大男生用半天时间破解世界难题

2018-04-04 17:11:42 来源: 腾讯网

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李丽莹 中国语言文学系2016级本科生

刘 灿 元培学院2016级本科生

杨红琳 新闻与传播学院2017级硕士研究生

王 清 哲学系2016级本科生

假如给你一些彩带和一个地球仪,你发现每条彩带可以围住地球仪的部分区域;如果用它们将整个地球仪包裹,这些彩带的宽度加起来至少是多少?

至少是地球仪上赤道长度的一半——这是姜子麟给出的答案,也是他就球带猜想给出的通俗版解释。

2017年的一个下午,姜子麟同俄罗斯同事亚历山大 · 波利扬斯基(Alexandr Polyanskii)在闲聊过后,用半天时间破解了匈牙利数学家László Fejes于1973年提出的球带猜想。

游戏上瘾

小时候的姜子麟对秒表着迷,拿起来就摆弄一通。妈妈从旁边看了说:“你做加减算术题,我给你用秒表计时怎么样?”这种限定时间内取得一定反馈的“游戏”,给了姜子麟极大的满足感,也让他开始对数学“上瘾”。

中学“玩”竞赛经历延续了儿时游戏的激励机制。初中竞赛班按成绩从好到差分成一、二、三、四共四个班,“我做出了这道难题,我比较厉害!”的成就感让他一路从四号班“杀”到一号班,最终坐到了一号班的最中间位置。

然而挫折也会不期而至。高三那年,姜子麟获得参与国际奥林匹克数学竞赛中国国家队选拔的机会。进入国家队,意味着能够角逐国际性的数学赛事。在比赛前一天,可能是心理压力的作用,姜子麟在床上辗转反侧。最终,他没能成为国家队队员。但在妈妈的开导下,他发现“世界并没有毁灭,自己也还好好的”。

进不了国家队,还可以进北大。2007年,姜子麟通过保送,成为北京大学数学科学学院的一名本科生。

在北大学习的过程中,姜子麟感受到,看似枯燥的数学与数学人之间有着很“优美”的关系。在外人望而却步的定理和公式之外,他希望让更多人了解这门学科感性的一面。

大四这年,姜子麟和同学创办了二维流形工作室,“流形”指曲面,“二维”则假想该工作室是一个二维的存在。从设计主题T-shirt开始,姜子麟围绕着π day(圆周率日)庆祝设计了一系列小游戏。

姜子麟和同学在三角地搭起大大的展台,吸引了不少过路同学的目光。参与者拿到任务卡片,在白板上写下任何与π有关的事情,就可以获得一个盖章。集齐若干个章后,就可以获得一个派作为奖励。有一个活动是组织同学们手拉手围成一个圆,测量这个“人造圆”的圆周率。还有计算获得π的近似值的活动:扔一根针,针与横向图案相交的概率会与π相关,每扔一下就会随时更新π的数值。这些精心设置的小环节收到了良好的互动效果。

从这以后,π day活动成为数院每年沿袭的传统。

今年三月,姜子麟受邀回北大办讲座。入境时他心情十分激动,因为他的护照上正好盖着“3月14号”的印章,又一个π day。

柳暗花明

2011年本科毕业后,姜子麟前往美国卡内基梅隆大学读博。前两年,姜子麟主攻的方向是数理逻辑,无穷大的概念虚无缥缈,他逐渐感到这一方向与自己的脾性不太符合。

一次偶然的机会,姜子麟结识了研究组合数学的赵宇飞,对方耐心地向他解释了极值组合这门他从没听说过的分支学科。正好当时罗博深教授开课讲授组合数学,看着在讲台上滔滔不绝的教授,姜子麟被深深感染,“要不我就转这个方向吧!”换了方向之后的那个暑假,姜子麟就做出了小小的成果。这以后,每年他都能在这一领域取得一些成绩。

2017年,姜子麟与同事波利扬斯基破解了球带猜想。那天中午12点左右,二人在吃午饭时无意中聊到了球带猜想,他们惊讶地发现,这个猜想与他们三个多月来研究未果的课题有着很大的相似性。

László Fejes Tóth 球带猜想:半径为1的单位球体被等宽的区域覆盖,所有区域的宽度总和的最小值是π,每个区域用不同颜色标记。

饭后,他们立刻跑到白板前演算起来,利用之前掌握的套路很快解决了问题的一大半。经过两三个小时的讨论,姜子麟和同事就剩下的一小半问题勾勒出了新的想法。下午六点,疲惫的两人各自回家休息。晚上11点,他接到同事打来的电话:新的想法行得通!于是,这一四十四年来悬而未决的猜想就此被破解。

消息一出,引来不少新闻媒体的关注,姜子麟在各种报道中被称为“数学家”。与国外不同,“数学家”在国内是一个“大词”,他觉得“数学研究工作者”用在自己身上会更合适一些。

数学研究在某种程度上是“一个人的创业”:找到一个话题,试着去理解它,在对它的理解最深入的时候,你就知道了答案,而这个理解的过程就叫做证明。随着研究的进行,姜子麟对于数学有了更深刻的认识,逐渐将数学视作自己不可或缺的一部分。

工作状态下的姜子麟,常把自己关在一个地方一直写,直到写完为止。他把写好的论文贴到网上,以为这样重要的发现会得到许多人的关注,却被现实泼了冷水。原来还要宣传,要把想法包装成别人可理解的东西,才能获得预想的关注和认同。

姜子麟慢慢意识到,不能只活在“泡泡”里。

泡泡延伸

2015年,美国队破天荒击败了老牌劲旅中国队,登上IMO(国际数学奥林匹克数学竞赛)榜首。此时身为美国奥数夏令营教练的姜子麟百感交集,内心“还是希望中国队赢的”。

在美国数学夏令营任教的经历,使姜子麟联想到建立“线上夏令营”的可能。他在知乎上创建了“爱哞客栈——数学竞赛老炮聚的地儿”专栏,“忽悠”了杨奔、张子立、张瑞祥等人来“开坑”,抱着“以解决问题为乐”的态度为竞赛党提供数学问题指导。

姜子麟往往要把文章改到自己非常满意才会进行分享,写文章耗费的大量精力让他逐渐感到力不从心。“客栈”的最后一次更新是在七个月前,但他还是希望能坚持下去。借助这个得到1400多人关注的平台,姜子麟想传达“奥赛不是终点”的理念,在技巧性的内容之外,让受众能“看得更远”。

2016年博士毕业的姜子麟面临着两难选择:留在业已熟悉的美国,或者前往学科实力更强的以色列。几经权衡,姜子麟决定选择后者,成为了以色列理工大学的博士后研究员。同年,他与身在美国做研究的女友在巴哈马订婚。取得足够多的成果,两年后返回美国——这是他对妻子做出的承诺。除了偶尔的焦虑外,更多的时候,姜子麟还是愿意由着自己的性子来。

伯利恒、巴以隔离墙、艾达难民营……在面朝地中海的地方,姜子麟可以进行一场充满“冒险”的旅行。平时姜子麟每周都会抽时间打篮球、游泳,滑雪更是他生活中必不可少的运动。

科研的忙碌虽不减分毫,所幸忙碌也是“为了自己忙”。难得的闲暇时间里,姜子麟会捧起通俗小说,在阅读中揣摩作者如何构建一段文字。他把视线往过去延伸,看一些“比较老的东西”。姜子麟还想过自己写小说,只是适合的题材和最内核的故事尚未成型。在他眼里,数学本身也无异于小说,那是一片有约束的想象天空,只不过最终到达想象世界的道路比较狭窄。

除了做科研,姜子麟主动申请给以色列理工学院国际部的学生上课。上午的课有不少外国学生,到了下午则清一色是中国学生,姜子麟干脆改用中文讲授。与在美国高校当助教时有改不完的作业不同,如今姜子麟充分享受当“半个老师” 的轻松和乐趣。偶尔他还会兴之所至地给太太讲解数学,尽管对方并不怎么买账。

每逢安息日,以色列的店铺大都关张,公交车也几乎绝迹。为了避免周末饿肚子,姜子麟总要抓紧时间提前到商店采购食物,慌得“跟逃难一样”。尽管吃得比较将就,姜子麟在看海看日落的日子里,仍钟情于这片土地的宁静。

2018年2月份,姜子麟接受了麻省理工学院的博士后职位,并将于9月份正式入职。“定理都证明了,再向世界证明自己还难吗?”他在朋友圈里如是写道。

编辑:Edt_76