中南大學(xué)學(xué)生劉嘉憶攻克數(shù)學(xué)難題“西塔潘的猜想”

2011-10-12 11:00?來源 新民晚報(bào)

中南大學(xué)學(xué)生劉嘉憶攻克世界數(shù)學(xué)難題“西塔潘的猜想”，中國科學(xué)院李邦河等3名院士分別向教育部寫信推薦，請予破格錄取中南大學(xué)大四學(xué)生劉嘉憶為研究生，并建議教育部有關(guān)部門立即采取特殊措施，加強(qiáng)對其學(xué)術(shù)方面的培養(yǎng)。一個(gè)名不見經(jīng)傳的中南大學(xué)學(xué)生劉嘉憶為何引起科技界前輩如此關(guān)注？這緣于近年劉嘉憶通過潛心研究攻克了一個(gè)多年未解的國際數(shù)學(xué)難題。

劉嘉憶證明西塔潘的猜想

數(shù)理邏輯是研究推理的數(shù)學(xué)分支，也稱符號邏輯。在計(jì)算機(jī)科學(xué)和人們的生活中，數(shù)理邏輯發(fā)揮著重要的理論指導(dǎo)作用。

2010年8月，酷愛數(shù)理邏輯的劉嘉憶在自學(xué)反推數(shù)學(xué)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)海內(nèi)外不少學(xué)者都在進(jìn)行反推數(shù)學(xué)中的拉姆齊二染色定理的證明論強(qiáng)度的研究。這是由英國數(shù)理邏輯學(xué)家西塔潘于上個(gè)世紀(jì)90年代提出的一個(gè)猜想，10多年來許多研究者一直努力都沒有解決。

同年10月的一天，劉嘉憶突然想到利用之前用到的一個(gè)方法稍作修改便可以證明這一結(jié)論，連夜將這一證明寫出來，投給了數(shù)理邏輯國際權(quán)威雜志《符號邏輯雜志》。

今年5月，由北京大學(xué)、南京大學(xué)和浙江師范大學(xué)聯(lián)合舉辦的邏輯學(xué)術(shù)會(huì)議在浙江師范大學(xué)舉行，還是大三學(xué)生的劉嘉憶應(yīng)邀報(bào)告了他對拉姆齊二染色定理的證明論強(qiáng)度的研究。劉嘉憶的報(bào)告給這一懸而未決的公開問題一個(gè)否定式的回答，徹底解決了西塔潘的猜想。

《符號邏輯雜志》的主編、邏輯學(xué)專家、芝加哥大學(xué)數(shù)學(xué)系鄧尼斯·漢斯杰弗德看到論文后給劉嘉憶寫信：“我是過去眾多研究該問題而無果者之一，看到這一問題的最終解決感到非常高興，特別是如你給出的如此漂亮的證明，請接受我對你令人贊嘆的驚奇的成果的祝賀！”

論文審稿人、芝加哥大學(xué)博士達(dá)米爾·扎法洛夫也認(rèn)為：“這是一個(gè)重要的結(jié)果，過去20多年許多著名科研工作者在這方面努力。該問題的研究促進(jìn)了反推數(shù)學(xué)和計(jì)算性理論方面的研究。”

9月16日，美國芝加哥大學(xué)數(shù)理邏輯學(xué)術(shù)會(huì)議上，云集來自歐美的許多數(shù)理邏輯專家、學(xué)者。劉嘉憶作為亞洲高校唯一一位代表在會(huì)上作了40分鐘報(bào)告。他在數(shù)理邏輯方面的研究成果，讓與會(huì)專家、學(xué)者對這位來自中國的“80后”投上贊許的目光。

中南大學(xué)劉嘉憶簡歷

單薄的身子，略顯蒼白的臉上架著一副眼鏡，不時(shí)而至的羞澀表情，這是記者8日在中南大學(xué)校園見到劉嘉憶時(shí)的第一印象。

“我能走到今天這一步，只是運(yùn)氣比別人好些。”面對記者的探究，劉嘉憶淡淡地說。

祖籍大連的劉嘉憶，父親在當(dāng)?shù)匾患覈蠛笄诓块T工作，母親在一家企業(yè)任工程師。他告訴記者，父母并沒有給予他數(shù)學(xué)方面的遺傳基因和教育，自己上小學(xué)時(shí)也沒有對數(shù)學(xué)表現(xiàn)出特別的愛好。

“如果要說我與同齡人有什么不同的話，那就是我對數(shù)學(xué)的特別關(guān)注。”劉嘉憶說，“上初中時(shí)，一些同學(xué)還在為數(shù)學(xué)教科書上的習(xí)題抓耳撓腮時(shí)，我就開始自學(xué)數(shù)論了。”

數(shù)論指研究整數(shù)性質(zhì)的一門理論。劉嘉憶說，當(dāng)時(shí)，對其他同學(xué)來說，看初等數(shù)論中的整除理論、同余理論、連分?jǐn)?shù)理論像是在看“天書”，而他卻學(xué)得津津有味。

2008年，劉嘉憶以優(yōu)異成績考上中南大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)與計(jì)算技術(shù)學(xué)院。按說，有了扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，劉嘉憶應(yīng)該嶄露頭角，但每次數(shù)學(xué)考試，他的成績并不拔尖。

對此，劉嘉憶解釋說：“這只怪我馬虎慣了。考試中，我的演算過程太亂、解答不太標(biāo)準(zhǔn)，都影響分?jǐn)?shù)。”而他的同學(xué)則認(rèn)為，劉嘉憶當(dāng)時(shí)在數(shù)學(xué)領(lǐng)域涉獵范圍十分廣泛，不太在意學(xué)校的每次考試，不愿顯山露水。

劉嘉憶的同學(xué)高濤說，在課堂上，他并沒有表現(xiàn)得與眾不同，但每到課余時(shí)間，他就會(huì)去圖書館，一回來，準(zhǔn)會(huì)帶上一大堆全英文數(shù)學(xué)書籍，常常看到深夜。同學(xué)問他題目，發(fā)現(xiàn)他的思路與他人不一樣，還會(huì)用更簡單的方法來計(jì)算或解釋。“我們當(dāng)時(shí)都知道他對數(shù)學(xué)鉆得很深。”高濤說。

大二時(shí)，劉嘉憶開始學(xué)習(xí)數(shù)理邏輯。數(shù)理邏輯是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的一個(gè)不可缺少的組成部分。相對其他數(shù)學(xué)課程，他對此表現(xiàn)出特別的偏愛。他的任課老師也看出了他的不一般，給予他許多指導(dǎo)和鼓勵(lì)。何偉教授在組合學(xué)課程中提及拉姆齊二染色定理——這正是劉嘉憶幾個(gè)月來冥想苦思的問題。從此，他更堅(jiān)定了攻克這個(gè)難題的信心。

“其實(shí)，我在思考這個(gè)命題時(shí)好像靈光一現(xiàn)，論證倒沒有花費(fèi)太多的時(shí)間。”劉嘉憶說，“如果一定要總結(jié)點(diǎn)什么，可能與我平時(shí)的積累有關(guān)吧。”

劉嘉憶 論文

劉嘉憶的成功無疑給中南大學(xué)師生以莫大鼓舞。數(shù)學(xué)科學(xué)與計(jì)算技術(shù)學(xué)院院長劉再明告訴記者，為了讓劉嘉憶盡快進(jìn)入該領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究工作，學(xué)校決定讓他提前畢業(yè)，并立即錄取為碩博連讀的研究生或直接攻讀博士學(xué)位。今年7月，著名數(shù)學(xué)家、中南大學(xué)博導(dǎo)侯振挺教授了解劉嘉憶的情況后，千方百計(jì)為他創(chuàng)造條件，鼓勵(lì)他參加有代表性的學(xué)術(shù)會(huì)議，并收他為徒，共同探討學(xué)術(shù)問題。

劉嘉憶向記者坦言，除了數(shù)學(xué)，他還喜歡物理，但他權(quán)衡了一下，物理需要做大量的試驗(yàn)，需要成本，對一個(gè)學(xué)生來說還沒那么多資金。他還喜歡心理學(xué)，他曾設(shè)計(jì)了一組關(guān)于認(rèn)知的心理實(shí)驗(yàn)，然而他更熱衷于數(shù)理邏輯。他說這些等到他40歲以后再來做，40歲以前要攻數(shù)學(xué)。

前不久，劉嘉憶投給《美國數(shù)學(xué)會(huì)匯刊》的論文也獲得威士康星大學(xué)、伯克利大學(xué)等幾位教授很高的評價(jià)，有望在不久的將來公開發(fā)表。

編輯： 溫州視線