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大三學生劉嘉憶解出“西塔潘的猜想”

2011年11月04日13:51    來源:《新民晚報》     手機看新聞

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劉嘉憶

    日前,中國科學院李邦河等3名院士分別向教育部寫信,請予破格錄取中南大學大四學生劉嘉憶為研究生,並建議教育部加強對其學術方面的培養。一個名不見經傳的學子為何引起科技界前輩如此關注?這緣於劉嘉憶攻克了一個多年未解的國際數學難題。

  漂亮的証明

  數理邏輯是研究推理的數學分支,也稱符號邏輯。在計算機科學和人們的生活中,數理邏輯發揮著重要的理論指導作用。

  2010年8月,酷愛數理邏輯的劉嘉憶在自學反推數學的時候,發現海內外不少學者都在進行反推數學中的拉姆齊二染色定理的証明論強度的研究。這是由英國數理邏輯學家西塔潘於上個世紀90年代提出的一個猜想,十多年來一直沒有解決。

  同年10月的一天,劉嘉憶突然想到利用之前用到的一個方法稍作修改便可以証明這一結論,連夜將這一証明寫出來,投給了數理邏輯國際權威雜志《符號邏輯雜志》。他給出了一個否定式的回答,徹底解決了西塔潘的猜想。

  《符號邏輯雜志》的主編、邏輯學專家、芝加哥大學數學系鄧尼斯·漢斯杰弗德給劉嘉憶寫信:“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証明,請接受我對你令人贊嘆的驚奇的成果的祝賀!”論文審稿人、芝加哥大學博士達米爾·扎法洛夫也認為:“該問題的研究促進了反推數學和計算性理論方面的研究。”

  9月16日,美國芝加哥大學數理邏輯學術會議上,雲集了來自歐美的許多數理邏輯專家、學者。劉嘉憶作為亞洲高校唯一一位代表在會上作了40分鐘報告。

  考試“馬虎”,解題隻因“特別關注”

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

  “我能走到今天這一步,只是運氣比別人好些。”劉嘉憶淡淡地說。

  祖籍大連的劉嘉憶,父親在當地一家國企后勤部門工作,母親在一家企業任工程師,並沒有給予他數學方面的遺傳基因和教育,他上小學時也沒有對數學表現出特別的愛好。

  “要說我與同齡人有什麼不同的話,那就是我對數學的特別關注。”劉嘉憶說,“上初中時,一些同學還在為數學教科書上的習題抓耳撓腮時,我就開始自學數論了。”對其他同學來說,看初等數論中的整除理論、同余理論、連分數理論像是在看“天書”,而他卻學得津津有味。

  2008年,劉嘉憶以優異成績考上中南大學數學科學與計算技術學院。但每次數學考試,他的成績並不拔尖。“這隻怪我馬虎慣了。考試中,我的演算過程太亂、解答不太標准,都影響分數。”他的同學則認為,劉嘉憶涉獵范圍十分廣泛,不太在意學校的每次考試,不願顯山露水。劉嘉憶的同學高濤說,每到課余時間,他就會去圖書館借來一大堆全英文數學書籍,常常看到深夜。同學問他題目,發現他會用更簡單的方法來計算或解釋。“我們當時都知道他對數學鑽得很深。”

  大二時,劉嘉憶開始學習數理邏輯並對此表現出特別的偏愛。任課老師看出了他的不一般,給予他許多指導和鼓勵。何偉教授在組合學課程中提及拉姆齊二染色定理——這正是劉嘉憶幾個月來冥想苦思的問題,使他更堅定了攻克這個難題的信心。

  “其實,我在思考這個命題時好像靈光一現,論証倒沒有花費太多的時間。”劉嘉憶說,“如果一定要總結點什麼,可能與我平時的積累有關吧。”

  40歲前后的計劃

  劉嘉憶的成功無疑給中南大學師生以莫大鼓舞。數學科學與計算技術學院院長劉再明告訴記者,為了讓劉嘉憶盡快進入該領域的學習和研究工作,學校決定讓他提前畢業,並立即錄取為碩博連讀的研究生或直接攻讀博士學位。今年7月,著名數學家、中南大學博導侯振挺教授收他為徒,共同探討學術問題,千方百計為他創造條件參加有代表性的學術會議。

  劉嘉憶坦言,除了數學,他還喜歡物理,但物理需要做大量的試驗,需要成本。他還喜歡心理學,他曾設計了一組關於認知的心理實驗。然而他更熱衷於數理邏輯,他說其他的等到40歲以后再來做,40歲以前要攻數學。

  前不久,劉嘉憶投給《美國數學會匯刊》的論文也獲得威斯康辛大學、伯克利大學等幾位教授很高的評價,有望在不久的將來公開發表。

  (摘自2011年10月14日《新民晚報》)
(責任編輯:陳興來)

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