丘成桐为他取名孙理察，50年“亦师亦友”为寰宇设定安全范围 | 顶科协奖

发布日期：2025-09-16 06:49    点击次数：106

数学殿堂是如斯宏伟高远，不少专家的申明天然不为外界熟知，但其恶果却照亮了所有学科。好意思国斯坦福大学东说念主文与科学学院名誉讲席老师孙理察（Richard Schoen）等于其中代表。

今天（9月10日），2025世界顶尖科学家协会奖“智能科学或数学奖”（奖金1000万元）在沪授予孙理察，以赏赐他在几何分析与微分几何限制作出的首创性责任，包括在共形偏微分方程、极小曲面、广义相对论、并吞映射及山边（Yamabe）问题等方面取得的奠基性恶果。

生于1950年10月的孙理察，被公以为几何分析限制的奠基东说念主和领军者之一。他最著明的恶果，等于和华侨数学家丘成桐互助完成的“正质料算计”阐扬。某种真义上，这个阐扬影响了咱们对寰宇的压根理解，为广义相对论设定了一个安全范围，进而为黑洞、引力波等商榷提供了数学撑握。

孙理察（右）与丘成桐

孙理察的东说念主生经验十分眩惑东说念主：不管是成长于好意思国一个领有13个孩子的全球庭，如故他关于数学东说念主才培养的洞见（包括对数学奥赛的审慎作风）。值得一提的是，孙理察与丘成桐的互助接续了卓著半个世纪，使他与中国粹界有了更多错乱。额外是“孙理察”这个汉文名，恰是丘成桐所起。

为相对论编织“安全网”

用科普的话语来说，广义相对论中的寰宇，就像一张遍及的蹦床；要是空无一物，蹦床等于一派平坦；假如放上一个保龄球，蹦床会坐窝凹下，并把隔邻的其他小球拉昔时。这个“凹下”等于广义相对论所描摹的由质料所制造的“时空转折”，它将相近小球“拉”昔时的效应，等于爱因斯坦心中引力的本体。

字据物理学家的直观，“负质料”不可在寰宇中留有立锥之地。人所共知，正质料带来的引力让牛顿的苹果掉到地上，但负质料在表面上会制造出多样反常。一朝它存在，就会激励四百四病，导致寰宇行为一个系统出现不走漏乃至局部“崩溃”。因此，物理学家在上世纪60年代提倡了“正质料算计”，以为包括寰宇在内的任何伶仃物理系统，其总质料不可能为负，至少为零。但在得到阐扬之前，算计弥远仅仅算计。

1979年，孙理察和丘成桐互助发表论文，第一次为正质料算计给出严格的数学阐扬。受益于几何分析想想，孙理察和丘成桐联袂发展出一种以“最小曲面”为中枢的数学器用，不异于在转折时空几何里构造出一个寥落的“肥皂膜”并开展分析，最终靠反证法抛弃了负质料的可能性，使正质料算计成为了定理。

“肥皂膜”是分析转折时空的垂危本领

这个恶果在物理学界激起遍及反响。有东说念主评价，它为相对论编织了一张安全网，规矩了总质料不小于零的底线。洽商到任何系统老是倾向于最小能量景况，假如寰宇质料失去了“零的底线”，那意味着寰宇能阶的着落可能会永无绝顶，甚而直到灭绝；而有了正质料定理，黑洞、引力波、时空奇点等商榷才取得坚实的表面基础。

从数学的视角，这个阐扬也让新兴的几何分析打开了新篇章。之后多年，孙理察将几何分析才智实施到更多限制，看守了好多垂危的数知识题，匡助他先后获麦克阿瑟天才奖（1983年）、博谢挂牵奖（1989年），沃尔夫数学奖（2017年）均分量级奖项。

与中国数学的不明之缘

孙理察与华侨数学家丘成桐卓著50年的往复，号称学界佳话。

1972年，孙理察从代顿大学数学系毕业，插足斯坦福大学攻读商榷生。1973年秋，后生数学家莱昂·西蒙来到斯坦福，成为孙理察的导师；同期加入斯坦福的丘成桐，办公室和西蒙适值面临面，孙理察厉害的想维引起丘成桐的宝贵，两边第一次互助随之伸开。1977年，孙理察获博士学位，丘成桐甚而是他的第二位博士论文导师；哪怕孙理察毕业后离开了斯坦福，两东说念主的互助也莫得中断，正质料算计的阐扬恰是其中代表。

上世纪70年代，丘成桐与孙理察运转了久了互助。

专家级互助，是数学界的幸事。行为几何分析派系最垂危的首创者，丘成桐曾暗示，孙理察、莱昂·西蒙等东说念主，包括他我方，在1970年代几何分析表面上取得了遍及卓著，为之后近半世纪拓扑、代数几何和数学物理学中的紧要发展奠定了基础。丘成桐甚而公开说，我方卓著一半的分量级论文，要么与孙理察合写，要么深受对方影响。值得一提的是，几何分析的几本经典教材，包括《微分几何课本》，齐是由丘成桐与孙理察合著。

丘成桐天然在斯坦福当过孙理察的导师，但他施行上只比孙理察年长1岁半，两边从一运转等于一种亦师亦友的关系。孙理察自后说，“丘成桐一直是我的榜样”；反过来，丘成桐则称孙理察是“我最佳的一又友之一”。这种抚玩根植于两边对数学的关注。孙理察曾回忆说，刚到斯坦福的丘成桐虽远未成名，但周身怡悦出宏愿与活力，尤其是丘成桐实在不回公寓，一直住在办公室，从早晨忙到夜深：“我从来没遇过像他那样的东说念主。”真义真义的是，学生回忆说，孙理察本东说念主一周七天亦然每天一大早就到办公室责任。

2010年世界华东说念主数学家大会（ICCM）授予孙理察“海外互助奖”。

与丘成桐的互助，让孙理察和中国数学界建造了深厚关联。他不遗余力地培养后生学者，带过约20位来自中国（包括港澳台）的博士生，还积极鞭策中国数学东说念主才在海外舞台崭露头角。为赏赐孙理察的孝敬，2010年世界华东说念主数学家大会（ICCM）授予他“海外互助奖”，为他受奖的恰是丘成桐。

不错扣篮的数学家

在共事和学生眼中，孙理察在成名后依然数学界最和顺、最致力的东说念主之一，对学生既严格又支握。同期，他亦然宠爱生存的数学家，尤其擅长多样球类通顺，包括棒球、篮球、排球、网球。有一年到夏威夷旅行，孙理察用石头击落了五层楼高椰子树上的椰子，让同业的数学家咋舌不已。另外，身高1米83的孙理察如故少数不错扣篮的数学家。

孙理察的这组像片划分摄于十岁、高中毕业和大学毕业。

孙理察降生在好意思国俄亥俄州的一个领有13个孩子的全球庭。父母格外宝贵教育，实在每个孩子齐是优等生，其中五六个在中学毕业时是全校第一。行为家中“老十”，孙理察初中时就从两个主修数学的哥哥那边拿到大学课本，从而早早搏斗到高水平数学。他自小在农场长大，有大把时分在田间解放独处和想考。他曾说：“农家成长的布景和数学家所需的特色是一致的。数学家必须孤独，必须稚拙地追寻一些其他东说念主不会有益思的事。”

孙理察是少有在商榷与教授方面齐达到顶级水准的数学家，曾被不少学生评价为“所碰到过的课上得最佳的老师”。关于东说念主才培养，他有独有益见。比如，他以为数学奥赛天然为一流大学筛选东说念主才提供了一定匡助，但也可能让学生过早堕入特定标的的技巧性考验，适度了视线的拓展，从而带来历久的负面影响。同期，数学也不应该如奥赛般成为隧说念的才能游戏，而应与现实世界关联，和更多学科限制迷惑。施行上，正质料算计的阐扬等于跨界商榷的典范，让孙理察取得了“物理与数学桥梁构建者”的好意思誉。

孙理察鸳侣和华侨学生在沿途。

关于孙理察的学术设置，丘成桐的评价无疑最具劝服力。2017年当孙理察获沃尔夫数学奖时，丘成桐暗示，该奖是对孙理察“在几何分析限制历久展示的伟大洞见和实力确当之无愧的认同”。此外，丘成桐还给过一个半开打趣的评价，并写进了一册书。书中说，亏得阐扬了正质料算计，“寰宇依然存在，时空也安全得救”。