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两位中国数学家同获菲尔兹奖国际学界看到了什么



速读:四枚奖章分别颁给出生并成长于中国的数学家邓煜和王虹,以及美国石溪大学数学家约翰·。 想象在三维空间中转动一根针,使它能够指向每一个方向。
来源:央视新闻客户端 发布时间:2026/7/24 16:28:3

两位中国数学家同获菲尔兹奖 国际学界看到了什么

当地时间7月23日上午,美国费城宾夕法尼亚会议中心内,西费城管弦乐团以一段热烈的铜管乐演出拉开国际数学家大会的序幕。随后,国际数学联盟公布2026年菲尔兹奖得主。四枚奖章分别颁给出生并成长于中国的数学家邓煜和王虹,以及美国石溪大学数学家约翰·帕登,加拿大多伦多大学数学家雅各布·齐默尔曼。

这是菲尔兹奖历史上首次有两位中国数学家同届获奖。王虹同时成为这一奖项90年历史上的第三位女性得主。美国国家公共广播电台(NPR)将这次获奖放在了一个更长的历史坐标中观察:两人的胜出,使中国出生的菲尔兹奖得主由一位增加至三位,也第一次出现两位中国学者同时登上领奖台。

对中国数学而言,这是一个具有标志意义的时刻,也使国际社会更加关注中国数十年来在数学教育和人才培养方面的持续投入。同时,两枚奖章还记录了两条跨越中国、美国和欧洲的成长道路,以及基础教育、大学训练、自由探索与国际合作如何共同塑造着原创研究。

△《纽约时报》报道,此次菲尔兹奖获得者中有两位中国学者,这也是菲尔兹奖历史上首次有不止一位亚洲数学家同届获奖

数学界的最高奖,奖励的是改变方向的能力

菲尔兹奖每四年颁发一次,每届最多授予四位在获奖当年1月1日尚未满40岁的数学家。与主要奖励一项具体成果的奖项不同,菲尔兹奖既看重获奖者已经完成的工作,也考察其继续开辟新方向的潜力。真正重要的不是奖金,而是国际数学界作出的判断:这位年轻学者不仅解决了重要问题,而且已经改变了同行思考和解决问题的方式。

《科学美国人》(Scientific American)在颁奖当天报道,本届四位获奖者的研究跨越流体、几何、纽结和数论等领域;邓煜和王虹的共同之处,是他们的贡献都不止于解开一道著名难题,而是创造了可以继续用于其他问题的方法。

王虹此前曾在一次学术报告中以惯常的谦逊开场,表示看到发言人名单后,甚至怀疑自己是否应该登台。但《科学美国人》指出,在场同行显然不会认同这种自我评价,因为王虹在调和分析和几何测度论交界处的研究,已经改变了两个领域。

邓煜则在今年1月提前获知得奖后,连续几天散步,让自己平静下来,随后又回到工作中。他说,只能表现得仿佛什么也没有发生。

△美国私人科研资助机构西蒙斯基金会(Simons Foundation)介绍,国际数学联盟主席中岛启称,本届四位获奖者体现了当代数学研究的深度、原创与活力

王虹:在三维空间中探寻方向与维度

王虹的研究,可以从一根针说起。

想象在三维空间中转动一根针,使它能够指向每一个方向。数学家早已发现,通过极其复杂的排列和重叠,一个包含每个方向的一条单位线段的集合,体积甚至可以为零。问题随之而来:既然体积可以为零,这些线段能不能进一步被“压扁”,藏进一个类似纸张的二维结构中?这正是著名的挂谷猜想在三维情形中所追问的核心问题。

挂谷猜想认为不能。王虹与合作者证明,在三维空间中,只要一个集合包含每个方向的一条单位线段,它就必须拥有完整的三维维度。它可以没有通常意义上的体积,却不能真正降为二维或一维。

用更通俗的话说,王虹证明了“所有方向的信息”存在一个不可压缩的空间底线。无论怎样把这些方向巧妙地叠放在一起,都不能把一个本质上属于三维世界的问题,塞进更低维的容器。

这一点之所以重要,是因为现代数学常把光、声音、热量和其他波动拆解为沿不同方向传播的部分,再研究这些部分如何叠加。如果不同方向可以无限集中在极小空间里,许多用于估算波动强度和传播范围的数学方法就可能失效。挂谷问题因此像一个长期堵塞的交通枢纽:它本身是一道几何问题,却同时控制着调和分析、偏微分方程和几何测度论中的多条研究路线。

王虹的证明,相当于为这些方向建立了一条可靠的“空间底线”,使数学家能够更有把握地研究波怎样集中、扩散和平滑,也为处理傅里叶分析和偏微分方程中的其他难题提供了新工具。纽约大学认为,她发展的办法有可能重塑一系列相互关联的问题,这正是她的成果意义远远超出解决一道猜想本身的原因。

莱斯大学数学家内茨·卡茨将三维挂谷猜想称为这一领域的“圣杯”,他评价王虹的分量并不只来自攻克这一“圣杯”问题,她此前在傅里叶限制问题、局部平滑以及相关几何问题上的持续突破,已经使她成为该领域的中心人物。

△《科学美国人》报道,国际数学联盟向四位数学家颁奖,其中两人为中国数学家,王虹成为菲尔兹奖历史上第三位女性得主

邓煜:从最微小部分预测整体如何行动

邓煜研究的,则是另一个看似简单、实际上极深的问题:无数微观粒子的运动,为什么会形成稳定的宏观规律?

一个容器中的气体由数量庞大的分子组成。每个分子都像一颗极小的台球,按照牛顿力学运动并不断碰撞。可是,人们观察气体时,不会逐一追踪每个分子,而是用温度、压力和密度描述整体状态。

这就像观察一座城市的交通。每辆汽车都有自己的路线和速度,但研究者通常关心的,是整个路网哪里拥堵、平均车速是多少。经验告诉我们,个体行为会形成整体规律;数学上的困难则是,怎样严格证明用于描述整体的方程,确实能够从每一个个体的运动中推导出来。

此前,数学家只能在极短时间内完成这种推导。时间一长,粒子反复碰撞,影响关系迅速增加,就像试图追踪一座城市里每辆汽车之间所有可能发生的相互影响,计算很快失去控制。

邓煜与合作者发展出一套新方法,把漫长、错综复杂的碰撞历史切分为较短、可以管理的片段,再寻找其中能够抵消或忽略的影响。芝加哥大学网站披露,这一关键想法最初出现在罗得岛州普罗维登斯的一家韩式炸鸡店:邓煜想到,可以把很长的时间区间拆成许多短区间,从而控制不断累积的相互作用。

在硬球稀薄气体这一具体模型中,邓煜与合作者把牛顿力学与玻尔兹曼方程之间的严格推导推进到此前无法达到的长时间尺度。邓煜所完成的,是把“微观混乱会产生宏观秩序”这一科学直觉,在一个关键模型中变成了可以逐步检验的数学证明。其意义不只是证明一条方程正确,而是为“整体规律如何从个体行为中出现”提供了一套新的研究方法。

类似问题广泛存在于气体、流体、波动和统计物理中:每个组成部分的运动或许很复杂,但整体却能够表现出稳定、可预测的规律。邓煜的工作为理解这种从微观到宏观的“涌现”现象建立了更坚实的数学桥梁。

芝加哥大学数学系主任弗兰克·卡莱加里称,这项工作解决了一个可以追溯至希尔伯特时代的基础问题,同时引入了将影响未来研究的强大方法,是一项里程碑式成就。纽约大学数学家斯科特·阿姆斯特朗则对《科学美国人》表示,这是一个真正壮观而独一无二的成果。可以说,邓煜研究的价值既在于结果,也在于证明过程中形成的工具还可以被用于其他复杂相互作用系统。

主题:数学家|王虹|本届四位获奖者|邓煜和王虹