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2023-01-31
提出量子計算機的數(shù)學(xué)家去世了，享年85歲，門下2位菲爾茲獎得主
更新時間：2023-01-15 16:05:38作者：智慧百科
羿閣 蕭簫 發(fā)自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI
最早提出量子計算機的人，離世了。
85歲的俄羅斯數(shù)學(xué)家尤里·曼寧（Yuri Manin）的人生故事，永遠終止在了2023年1月7日這天。
這一消息震動數(shù)學(xué)界。羅格斯大學(xué)教授Alex Kontorovich表示悲痛：“他是20~21世紀數(shù)學(xué)界的巨人”。
UC伯克利數(shù)學(xué)教授Edward Frenkel將其形容為“給數(shù)學(xué)和物理領(lǐng)域帶來巨大影響的杰出數(shù)學(xué)家”：
當我還是個十幾歲的孩子時，他的作品就已經(jīng)在影響我了。
對于外界來說，尤里·曼寧這個名字似乎略為陌生。
相比菲爾茲獎得主、或是諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，他生前并不以解決數(shù)學(xué)重大猜想出名，涉獵領(lǐng)域也遠非“專一”可形容。
然而，他的學(xué)生中卻出現(xiàn)了至少2個菲爾茲獎得主。
他提出量子計算機概念的時間，比理論物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎得主費曼早了整整一年。
他對數(shù)學(xué)領(lǐng)域究竟產(chǎn)生了怎樣的影響，又何以成為數(shù)學(xué)天才們的“啟蒙者”？
“解決問題不是看待數(shù)學(xué)的方式”
作為一名數(shù)學(xué)家，尤里·曼寧因提出“量子計算機”這一物理裝置概念為大眾所熟悉。
他在著作《可計算和不可計算》（Computable and uncomputable）中指出，基于基本量子力學(xué)現(xiàn)象做出來的量子計算機，才能更有效地模擬量子力學(xué)。
看起來是數(shù)學(xué)到物理的跨領(lǐng)域突破。
然而對于尤里·曼寧來說，將數(shù)學(xué)和物理等領(lǐng)域結(jié)合起來、從一個更廣闊的視角看待問題，才是他研究的常態(tài)。
這種常態(tài)，在日后被逐漸印證為是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一大前進方向——
從物理學(xué)領(lǐng)域獲得靈感并提出數(shù)學(xué)猜想，再從數(shù)學(xué)角度嘗試對其正確性進行證明。
將物理學(xué)中著名的楊-米爾斯理論數(shù)學(xué)化，就是曼寧的成就之一。
這一理論最初被物理學(xué)家楊振寧和羅伯特·米爾斯提出，如今以數(shù)學(xué)角度探索它的價值，又進一步拓寬出新的理論和猜想。
除此之外，他還涉獵辛幾何、雙有理幾何、代數(shù)拓撲等一眾領(lǐng)域的研究，在這些領(lǐng)域中做出了不少奠基性的貢獻。
有意思的是，這種風格也在他的學(xué)生上得以體現(xiàn)。
曼寧的學(xué)生之一Maxim Lvovich Kontsevich，因在代數(shù)幾何、動力系統(tǒng)等方面的研究獲得了1998年菲爾茲獎。
他獲菲爾茲獎的相關(guān)工作，卻是在低溫物理研究所做出的。
另一位菲爾茲獎得主Vladimir Drinfeld同樣是曼寧的學(xué)生，在數(shù)論、代數(shù)幾何等領(lǐng)域做了不少杰出工作，并以朗蘭茲綱領(lǐng)、量子群等方面的研究成果獲得1990年菲爾茲獎。
對于19世紀的數(shù)學(xué)，曼寧在1998年給出的評價非常尖銳：
過去一百年間，與物理的量子理論或廣義相對論相比，數(shù)學(xué)沒有任何值得一提的突破。
但如果沒有數(shù)學(xué)這門“強大語言”的產(chǎn)生，物理學(xué)家甚至無法說出他們看到了什么：
數(shù)學(xué)是一種語言、一種極其靈活的工具，被人類用于溝通之中。
我相信數(shù)學(xué)是文化中最了不起的成就之一。我以一個教師和研究者的身份專注于數(shù)學(xué)，而在結(jié)束每一天的工作之后，我依然會對數(shù)學(xué)感到敬畏和欽佩。
他本人更是對數(shù)學(xué)保持著長期的鉆研和熱愛。直到去世前一個月，他還剛與合作者發(fā)表了一篇數(shù)學(xué)論文。
在對數(shù)學(xué)的鉆研中，尤里·曼寧不強調(diào)問題能否解決這一結(jié)果。他認為，隨著數(shù)學(xué)“地基”的搭建，猜想必然被證明：
只要強大的數(shù)學(xué)工具不斷誕生，解決數(shù)學(xué)猜想是必然的過程。
例如，隨著拓撲學(xué)、代數(shù)幾何等領(lǐng)域發(fā)展成熟，幾個非常困難的問題在30年間就順利解決了，如費馬猜想、韋伊猜想和莫德爾猜想的證明。
而觀察數(shù)學(xué)理論隨著科學(xué)發(fā)生變化的過程，比解決問題更有意思。
但這或許也與他的童年生涯有關(guān)。相比接受正規(guī)數(shù)學(xué)證明教育，他對數(shù)學(xué)的愛好，更像是來源于一場自我學(xué)習(xí)與探索。
“視野超越數(shù)學(xué)的科學(xué)家”
1937年，曼寧出生于克里米亞的辛菲羅波爾市（現(xiàn)屬于烏克蘭）。
這個時間，出生于這個地點，注定了曼寧童年的坎坷經(jīng)歷。
他的父親是個非常上進的人，一路從普通的車床操作員做到了助理教師，最后成為了辛菲羅波爾教育學(xué)院的副院長。不過很快他就被征召入伍，不久死在了二戰(zhàn)的戰(zhàn)場上。
隨后，曼寧和他的母親、祖父母不得不踏上逃難的道路，等戰(zhàn)爭結(jié)束后，只有他的母親活了下來，帶著他重返故鄉(xiāng)。
戰(zhàn)后的生活，曼寧最愛的就是和朋友去圖書館借書看，從航空學(xué)、天文學(xué)到數(shù)學(xué)，什么領(lǐng)域的書都有。
12歲那年，他讀到一篇微積分的論文，被里面的復(fù)雜公式難住了，傷心地將書埋在了樹下。
但沒過幾天，他發(fā)現(xiàn)自己并不開心，一直擔心下雨會把書毀掉，于是又去挖了出來，從這以后曼寧也確認了自己的真正愛好，那就是數(shù)學(xué)。
三年后的1952年，年僅15歲的曼寧就已經(jīng)能寫出一篇關(guān)于多維橢球體中格點數(shù)量的論文了。
這篇論文的題目是辛菲羅波爾研究所教授、數(shù)學(xué)家克萊寧（Ya. L. Kreinin）布置給全聯(lián)盟高年級學(xué)生的競賽內(nèi)容，曼寧憑借自己的論文一舉拿下了二等獎。
一年后，16歲的曼寧被莫斯科大學(xué)錄取，并順理成章地選擇了數(shù)學(xué)專業(yè)，隨后又在蘇聯(lián)一位數(shù)學(xué)泰斗伊戈爾·沙發(fā)列維奇（Igor Shafarevich）的指導(dǎo)下獲得了博士學(xué)位。
接下來他先后在莫斯科大學(xué)、麻省理工學(xué)院、馬克斯·普朗克數(shù)學(xué)研究所、西北大學(xué)任教，實現(xiàn)了那些為人熟知的成就：提出量子計算機、曼寧猜想等等。
他本人稱自己一生都熱衷于不斷地嘗試新的研究領(lǐng)域，并傳播他的“數(shù)學(xué)唐璜主義”。
(這里唐璜指的是Max Frisch的喜劇《唐璜，幾何之愛(Don Juan, or the Love of Geometry)》中的主人公，劇中他一心撲在數(shù)學(xué)研究上，對女性無動于衷）
1970年至2000年間，曼寧撰寫和合著了十幾篇論文或高水平調(diào)查專著，每一篇都致力于挑戰(zhàn)對他來說全新的領(lǐng)域，包括數(shù)學(xué)邏輯、微分方程、基本粒子、數(shù)論、同調(diào)代數(shù)和非交換幾何等。
他有一本很有名的隨筆集《數(shù)學(xué)如隱喻（Mathematics as Metaphor）》，在這本書里他除了探討數(shù)學(xué)，還寫了很多有趣的主題，比如集體無意識、人類語言的起源、孤獨癥心理學(xué)、魔術(shù)師在諸多神話文化里的作用等。
普林斯頓高等研究院教授、著名數(shù)學(xué)物理學(xué)家弗里曼·戴森（Freeman Dyson）在一篇著名的演講稿《鳥和青蛙》中，將數(shù)學(xué)家分為鳥和青蛙兩類：
鳥翱翔在高高的天空，俯瞰延伸至遙遠地平線的廣袤的數(shù)學(xué)遠景。他們喜歡那些統(tǒng)一我們思想、并將不同領(lǐng)域的諸多問題整合起來的概念；
青蛙生活在天空下的泥地里，只看到周圍生長的花兒。他們樂于探索特定問題的細節(jié)，一次只解決一個問題。
在戴森心中，“曼寧是一只鳥，他的視野超越了數(shù)學(xué)疆界進入了更廣闊的人類文化地貌”。
One More Thing
雖然提出了量子計算機，但曼寧本人并不認可“計算機會取代數(shù)學(xué)證明”。
在1998年接受采訪時，他反駁了計算機算法會給數(shù)學(xué)證明帶來便捷的觀點：
在我看來，未來會有一批擅長編寫計算機程序的“潛在”數(shù)學(xué)家。然而放在上個世紀，這些人或許也能靠自己證明定理。
畢竟放在今天，歐拉大概也會花更多時間寫軟件，光是計算月球的位置就需要很多時間；而高斯大概也會長期待在屏幕前。
你怎么看待這一觀點？
參考鏈接：
[1]https://www.simonsfoundation.org/2012/01/27/yuri-manin/
[2]https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%B0%A4%E9%87%8C%C2%B7%E9%A9%AC%E5%AE%81
[3]https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Diagrams/Manin_interview.pdf
[4]https://twitter.com/edfrenkel/status/1612524698910478336
