Sep 282013
 

Peter Scholze 是德国(Germany)数学家, 主要的工作领域是算术代数几何(arithmetic Algebraic geometry).

Peter Scholze 非常年轻, 他 1987 年 12 月 11 日出生在德国萨克森州(Free State of Saxony)的首府城市德累斯顿(Dresden). Peter Scholze 入读的是座落在 Berlin-Friedrichshain 的一所侧重于数学与自然科学的语言学校 Heinrich-Hertz-Gymnasium.

2004 年, Peter Scholze 第一次成为德国 IMO 国家队的队员. 当年他没解出第三题, 第六题也没有完整解答, 得分是 31, 获得一枚银牌. 第二年, 他再次披挂上阵, 发挥出色, 得满分 42. 接下来, 他又分别在 2006 年, 2007 年斩获两枚金牌.

Peter Scholze 完成本科和研究生的学习, 可谓神速. 他只用  3  semesters 完成学士, 2 semesters 得到硕士. 于是, Peter Scholze 就引起了大家的注意. 随后, 在 Bonn 大学,  在 Michael Rapoport 的指导下, 做 cohomology of Shimura varieties 和 Langlands program 相关的工作. 他在 2012 年得到博士, 论文是关于 Perfectoid spaces–该理论解决了 weight-monodromy conjecture 的一个特殊情形, 也在 p-adic Hodge theory 有重要应用.

Peter Scholze 获得博士之后不久, 25 岁那年, 成为 bonn 大学 Hausdorff 数学中心的教授. 他是德国最年轻的教授.

Sep 232013
 

密率法(density)是数论常用的方法之一. 这个方法有一个独有的优点: 可以得出很多关于每一个自然数都成立的精彩结论. 这一点令筛法或圆法望尘莫及: 筛法或圆法得到的结果只对充分大的自然数成立.

密率这个概念是Lev Schnirelmann 在两篇分别发表于 1930 年, 1933 年的论文提出的. 很多的数论书, 都有专门的章节论述密率, 比如, [1]的第十九章, [2]的第一章和第五章, [3]的第一章, [4]的第十一章, 等等. 还有的书, 把密率法作为专门的方法加以介绍, 比如, [5]的第十一章, [6]的第二节, 等等.

密率在数论的许多非常惊世骇俗的进展, 诸如哥德巴赫猜想, 华林问题, Szemerédi’s theorem, Green-Tao 定理, 等等, 扮演了重要角色.

Schnirelmann 小传

Schnirelmann 1905 年 1 月 2 日出生在 Gomel, 这个小镇现在属 Belorussia. 他的父亲是一个俄文老师. Schnirelmann 在 Gomel 生活了十六年.

早在童年时期, Schnirelmann 就已经在许多领域展现了他的天才. 在 8-12 岁的时候, 他热衷于绘画, 作诗. 他写的诗, 用与其年龄不相称的方式来解释亲身经历过的事件.

Schnirelmann 对数学表现出热情的时候, 只有 12 岁, 当时他依靠自己完成了一门初等数学课程. 就在这一时期, 他开始学习深一些的数学文献. Schnirelmann 花了好几个月参加 Gomel 当地为高中毕业生开设的一些数学和物理课程. 就在这里, Schnirelmann 的天才引起了 L.I. Kreer 的注意, 后者当时是 North-Caucasian Pedagogical 学院的教授. 因为 L.I. Kreer 的举荐, 当地的教育部门 1919 年 4 月给 Schnirelmann 的父母写了一封信, 出于对孩子将来的教育负责, 提出把 Schnirelmann 送到莫斯科两年. 在 Schnirelmann 15 岁的时候, 已经在自修数学.

1921 年, Schnirelmann 16岁, 入读莫斯科大学. 两年半后, Schnirelmann 就毕业了. 在这期间,  Schnirelmann 学习了 Lusin 的实变函数, Urysohn 的点集拓扑, Khinchine 的 Diophantine 逼近.

1924 年秋天, Schnirelmann 在莫斯科大学的数学和力学的研究所, 是这机构的候选成员. 在 Schnirelmann 还是学生, 以及在研究所的这段时间, Schnirelmann 在代数, 几何, 拓扑领域已经完成了好几篇论文. 在这些论文中, 有一篇 “On multiplicative forms”, 构成他毕业论文的基础. 在他学术生涯的早期, Schnirelmann 就对自己高标准, 严要求. 他不发表不成熟的文章, 哪怕已经得到了不错的结果.

1925 年, Schnirelmann 在莫斯科大学得数学博士, 导师是 Nikolai Nikolayevich Luzin.

Schnirelmann 第一次正式发表论文是在1929 年. 这篇 1926-1927年间写成的文章, 是内接正方形问题取得的一个突破. 几何中有一个所谓的内接正方形问题(Inscribed square problem), 今天还是未决 open problem. 这问题是这样的: 是否每个 Jordan curve 都有内接正方形? 也就是说, 是否总能在一个简单闭曲线上找出构成正方形的四个点?Schnirelmann证明了, 对于曲率有界的简单闭曲线, 答案是肯定的.

1927-1929年间, Schnirelmann 和 L. A. Liusterik 合作, 发了一系列的论文研究变分学中的拓扑方法. 就是这些文章, 完整解决了 Poincare 的一个关于闭曲面上必有三条闭测地线–而且不会超过三条–的猜想.

1929 年, Schnirelmann 完成了在研究所的事情, 并且写了关于分析中的定性方法的文章. 就是这一年, Schnirelmann 成了座落在小镇 Novocherkask 的Donsk Polytechnic 学院的数学系主任. 就在这个学院, Schnirelmann 开始学习数论, 并且得到了几个重要的结果. 这些结果中的一个, 就是在哥德巴赫猜想上取得的突破. 当时, 数学家相信使用已有方法是不可能突破哥德巴赫猜想的. Schnirelmann 为序列的算术这个新的领域打下基础, 证明了几个重要定理. Schnirelmann 的论文发表在学院的刊物上–这个杂志可不是什么有名的刊物. 然而, 这些论文引起了专家们的注意. 不久, 数论专家 Landau 写了一篇文章介绍 Schnirelmann 的工作.

1930年的夏天, Schnirelmann 出席了全苏联的第一届数学大会. 在这次大会上, 只有 25 岁的 Schnirelmann, 已经是苏联数学界的领袖人物之一. 大会结束后, Schnirelmann 返回了莫斯科. 翌年, 他成为莫斯科大学数学与力学研究所是永久成员. 他也在莫斯科大学讲授几个科目, 组织一些讨论班.

1931 年, Schnirelmann 被派往国外三个月. 这期间, Schnirelmann 继续考虑加性数论的问题, 准备纪念的讨论班, 后来发表在数学年刊. 根据 Khinchin(辛钦) 在 [6] 的说法, Schnirelmann 去的是当时世界数学的朝圣地–哥廷根! 在那里, Schnirelmann 见到了 Landau, 两人提出了一个猜想 \(d(A+B)\geqslant\min\{d(A)+d(B),1\}\). 当年秋天, Schnirelmann 返回莫斯科.

1933年, Schnirelmann 被派到科学院, 任职一个同等的职位. 然后, 从 1934年开始工作在科学院的数学机构. 他的数学工作涉及数论, 代数, 分析中的许多的问题.

包括社会活动在内, Schnirelmann 是一个有着广泛兴趣的人. Schnirelmann 曾经花费很多心力提高国家的数学教育. 他参与有关的公开讨论, 在包括真理报在内的许多出版物上表达看法. 他给了一系列的演讲, 评论数学文献, 讨论新课程的设置, 为初等教育的老师讲述数论, 给年轻人做普及讲座. 他的看法在数学教育发挥了重要的作用. 他担任莫斯科数学会的领导多年, 还一度担任副会长.

庆祝十月革命二十周年的时候, Schnirelmann 和其他几个年轻的学者, 被科学院授予一个奖项. 在他生命的最后一年, Schnirelmann 高强度的投入研究工作, 获得了一系列的新结果. 有些结果仅仅是他去世前不久才寄给刊物.

Schnirelmann 指导过一个学生, 1936 年在莫斯科大学得到博士的 Nikolai Pavlovich Romanov, 论文是关于数论的.

据 Lev Pontryagin(庞特里亚金)回忆, Schnirelmann 1938 年 9 月 24 日在莫斯科自杀身亡.

Schnirelmann 的数学成就

Schnirelmann 的学术成绩, 首先在代数领域取得.

References

  1. 华罗庚, 数论导引
  2. 闵嗣鹤, 数论的方法
  3. A.O. Gelfond, Yu. V. Linnik, Elementary Methods in Analytic Number Theory
  4. Ivan Niven, Herbert S. Zuckerman, Hugh L. Montgomery, An Introduction to the Theory of Numbers, 5th edition
  5. Melvyn B.Nathanson, Elementary Methods in Number Theory(GTM 195)
  6. A. Y. Khinchin,Three Pearls of Number Theory
Sep 202013
 

Lie algebra(李代数) 是 Sophus Lie 为了研究后来以他的名字命名的 Lie Groups 的代数工具而引进的. Lie algebra 这个术语, 是 Hermann Weyl 在 1930 年代引入的.

The reason why you want to study Lie algebras can have a great impact on what books one would recommend.

下面的书单, 都是以李代数为主. 所以, 谈及太多李群, 表示论的书, 就不列在这里了.

首先是中文书.

1. 万哲先, 李代数, 第二版, 高等教育出版社, 2013

2. 孟道骥, 复半单李代数引论, 北京大学出版社, 1998

3. 苏育才, 卢才辉, 崔一敏, 有限维半单李代数简明教程, 科学出版社, 2008

这三本书都是从代数角度, 来讲李代数. 确切的说, 这几本书都突出了线性代数的方法, 都主要论述李代数理论中最基本, 最完善的部分–复半单李代数的经典理论.

这三本书的门槛都很低, 要求的先修知识不多. 这是优点, 容易上手; 也是缺点, 看不到李代数与别的科目的联系. 李群, 方程, 流形, 在这三本书统统没有踪迹.

万哲先的书, 从头到尾, 只谈复李代数, 甚至第一页给出的李代数的定义, 也是复数域上的李代数. 所以, 阅读万哲先, 留心复数域上李代数与一般域上李代数的区别为好.

实际上, 在中文书中找复李代数, 前两本就够了. 苏育才的书最详尽. 孟道骥的书, 也很详细, 写出了所有的证明. 万哲先的书, 出现最早, 一些简单的证明留给了读者. 如果读者想寻找被万哲先省略的细节, 翻一翻孟道骥. 如果还是没发现, 也许可以在苏育才查到.

万哲先的书, 没有习题; 孟道骥, 在每一节留有几个题目, 大多数都很简单, 少数题的结论值得记住.

4. 严志达, 实半单李代数, 南开大学出版社

5. 严志达, 半单纯李群李代数表示论, 上海科技出版社

6. 孟道骥,朱林生, 姜翠波, 完备李代数, 科学出版社

7. 万哲先, Kac-Moody代数导引

Kac–Moody algebra 通常是无限维的.

本书有英文版 Introduction to Kac-Moody Algebra.

然后, 是外文参考书, 包括有中文译本的书籍.

8. James E, Humphreys, Introduction to Lie Algebras and Representation Theory, GTM 9

9. J.P. Serre, Complex semisimple Lie algebras

Serre 的作品, 笔法都很清晰. 这本书写的很紧凑. 本书是一本非常有价值的进阶著作, 不适合初学者. 读者须有一定的李代数, 结合代数基础, 才可能看懂.

10. N. Bourbaki, Lie groups and Lie algebras

Sep 182013
 

Steve pointed out the thing that makes EGA difficult to read is not that it is dense, but rather that it is gigantic.

Robin Hartshorne’s book algebraic geometry is an edulcorated version of Grothendieck and Dieudonné’s EGA, which changed algebraic geometry forever.

EGA was so notoriously difficult that essentially nobody outside of Grothendieck’s first circle(roughly those who attended his seminars) could (or wanted to) understand it, not even luminaries like Weil or Néron .

Things began to change with the appearance of Mumford’s mimeographed notes in the 1960’s, the celebrated Red Book, which allowed the man in the street(well, at least the streets near Harvard) to be introduced to scheme theory.

Then, in 1977, Hartshorne’s revolutionary textbook  algebraic geometry was published. With it one could really study scheme theory systematically, in a splendid textbook, chock-full of pictures, motivation, exercises and technical tools like sheaves and their cohomology.

However the book remains quite difficult and is not suitable for a first contact with algebraic geometry: its Chapter I is a sort of reminder of the classical vision but you should first acquaint yourself with that material in another book.

GTM 52 的精华是第 2, 3章, 分别介绍 Scheme 和它上面的 Cohomollogy theory.

GTM 52 有习题 464 道. 这本书的习题, 非常重要! 当然, 习题也不一定必须一个一个全部做完.

Sep 122013
 

A new book A History in Sum: 150 Years of Mathematics at Harvard (1825-1975) has just been published by Harvard.

In the twentieth century, American mathematicians began to make critical advances in a field previously dominated by Europeans. Harvard’s mathematics department was at the center of these developments.A History in Sum is an inviting account of the pioneers who trailblazed a distinctly American tradition of mathematics–in algebraic geometry and topology, complex analysis, number theory, and a host of esoteric subdisciplines that have rarely been written about outside of journal articles or advanced textbooks. The heady mathematical concepts that emerged, and the men and women who shaped them, are described here in lively, accessible prose.

The story begins in 1825, when a precocious sixteen-year-old freshman, Benjamin Peirce, arrived at the College. He would become the first American to produce original mathematics–an ambition frowned upon in an era when professors largely limited themselves to teaching. Peirce’s successors–William Fogg Osgood and Maxime Bôcher–undertook the task of transforming the math department into a world-class research center, attracting to the faculty such luminaries as George David Birkhoff. Birkhoff produced a dazzling body of work, while training a generation of innovators–students like Marston Morse and Hassler Whitney, who forged novel pathways in topology and other areas. Influential figures from around the world soon flocked to Harvard, some overcoming great challenges to pursue their elected calling.

A History in Sum elucidates the contributions of these extraordinary minds and makes clear why the history of the Harvard mathematics department is an essential part of the history of mathematics in America and beyond.

Review

This book tells the tale of how mathematics developed at Harvard–and by extension in the United States–since early days. It is filled with fascinating stories about some of the legendary names of modern mathematics. Both fans of mathematics and readers curious about the history of Harvard will enjoy it. (Edward Witten, Professor Of Physics, Institute For Advanced Study)

A History in Sum is a beautiful tribute to a beautiful subject, one that illuminates mathematics through the lens of some of its most remarkable practitioners. The authors’ love of mathematics shines through every chapter, as they use accessible and spirited language to describe a wealth of heady insights and the all-too-human stories of the minds that discovered them. There is perhaps no better book for immersion into the curious and compelling history of mathematical thought. (Brian Greene, Professor Of Mathematics & Physics, Columbia University)

The book is written in a leisurely style, the scope is remarkably broad, and the topics covered are explained astonishingly well. Once I started the book, I simply couldn’t put it down and I was ecstatic to easily understand important mathematics far from my own research interests. (Joel Smoller, Professor Of Mathematics, University Of Michigan)

A History in Sum contains a wealth of good stories, stories that go to the heart of the development of mathematics in this country. The authors succeed in humanizing and enlivening what might otherwise be a dry treatment of the subject. (Ron Irving, Professor Of Mathematics, University Of Washington)

  • Author: Steve Nadis and Shing-Tung Yau
  • Hardcover: 280 pages
  • Publisher: Harvard University Press (October 7, 2013)
  • Language: English
  • ISBN-10: 067472500X
  • ISBN-13: 978-0674725003
  • Price: $39.95
  • Product Dimensions: 6 x 9 inches
Sep 052013
 

8月 23 日, 26日上午, 张益唐在晨兴数学中心(Morningside Center of Mathematics, Chinese Academy of Sciences)110 房间以 “Distribution of Prime Numbers” 为题, 做了更细节的讲解.

Yitang Zhang at Morningside Center of Mathematics

Yitang Zhang at Morningside Center of Mathematics

23 日

 

Part 2

 

Part 3

 

Part 4


26 日


Part 2


Part 3


Part 4

Sep 032013
 

\[(x^2+xy+y^2)(z^2+zw+w^2)=(xz-yw)^2+(xz-yw)[wx+y(z+w)]+[wx+y(z+w)]^2\]

因此, 形如 \(x^2+xy+y^2\) 的数相乘, 所得的积仍为同样的形式.

这恒等式是如何想出来的? 秘密在于行列式, 把 \(x^2+xy+y^2\) 看成行列式

\begin{vmatrix}
x& y\cr
-y & x+y
\end{vmatrix}

Let \(f(x_1,x_2,\dotsc,x_n)\) be a homogeneous polynomial. Let

\[S=\{f(a_1,a_2,\dotsc,a_n)\mid a_1,a_2,\dotsc,a_n \in\Bbb Z\}.\]

If \(S\) satisfies the following condition: for all \(m,n\in S\), we have \(mn\in S\). Can we determine all the homogeneous polynomials \(f\)?

For example, \(x^n(n\in\Bbb N),x^2+n y^2(n\in\Bbb Z), x^2+xy+y^2,x^3+y^3+z^3-3xyz\), and \(x^2+y^2+z^2+w^2\) are all appropriate examples.

 Posted by at 10:09 am
Aug 262013
 

今天下午 16:00, 张益唐在北京大学的北京国际数学研究中心(BICMR)报告厅做了题为 “Problems from the distribution of primes” 讲座, 这是他回母校做的关于素数分布问题的报告.

今天的报告会由田刚主持.

张益唐的开场白是这样的: “谢谢大家!(掌声) 谢谢大家! 感谢!(麦克风的噪音) 我这样说话, 你们能听到, 没问题吗? 而且我来讲话的话, 声音会越来越大.(笑声) 今天来到这里来, 回到我的母校, 我觉得很高兴给大家讲. 首先我要提到, 我要感谢在我求学的时候, 指导过我的, 教过我的老师, (做个指向潘老师的动作)潘承彪老师! 还有…(掌声) 还有很多很多老师, 我也不能列出所有的名字来. 像教,从开始教.. 解析几何的丁石孙老师, 教数学分析的沈燮昌老师, 还有石胜明老师, 还有像张恭庆老师, 还有像周民强老师, 也包括我的习题课老师赵春来老师, 还有… 很遗憾, 他们中有些人已经过世了, 所以, 我也看不到他们了. 另外, 这里看到了很多年轻的面孔, 年轻的学弟学妹, 我也觉得很高兴. 跟年轻人在一起, 我觉得我也变年轻了. 那么, 我就来讲, 我做的这个东西…”

讲座的视频, 这个视频有删节

 

另一个视频, 没有开始部分

 

张恭庆, 潘承彪来了, 赵春来坐在下面. 北大的很多老师都在.

Yitang Zhang’s Peking University Lecture

Yitang Zhang’s Peking University Lecture

这场报告, 是张益唐最近在北京的系列活动的最后一个.