陳省身(1911~2004)
1 墓園如同露天教室
今年10月28日是陳省身百年誕辰♟。今年6月18日#️⃣,一個陽光燦爛的下午🖐🏿✍️,陳省身夫婦墓碑落成揭幕。墓碑位於南開大學校園西南👩🏻🍼、“省身樓”前那片綠樹掩映的坡地上👨🍼,後面就是衛津河的潺潺流水。陳省身夫婦將永遠安息在這景色優美的地方。
墓碑下埋葬著陳省身夫婦的部分骨灰。墓碑由漢白玉和黑色花崗巖組成,整體橫截面為曲邊三角形,近似陳省身代表性論文中的幾何圖案。碑正面像塊黑板,上面的文字和數學符號🤦🏿♀️、公式全是白色的,同教師授課時粉筆在黑板上書寫的一樣。碑上鐫刻著陳省身當年證明“高斯—博內—陳公式”的手跡。手跡下面🚶♂️➡️,刻有陳省身和夫人的姓名及生卒年月。碑前擺放著23個精致的圓形石凳,整座墓園猶如一個露天教室🏊👬🏻。
2000年夫人猝逝👧🏽,悲痛中的陳老先生表示,百年後要與妻子合葬在南開數學所🧺。他希望墓前掛塊黑板,再放上幾張座椅◻️,好讓大家在那裏研討學術問題。
墓碑設計者是陳省身的外孫🧒🏼、青年設計師朱俊傑。他深刻領悟外公的想法,設計起來得心應手🧝🏽♀️💆。如今落成的墓碑與墓園,實現了陳老先生的遺願⬛️🤲🏼。
陳省身夫婦墓碑落成的消息一經傳開,南開人紛紛前來瞻仰🔥。尤其那些即將離校的畢業生🧑🏼🦳🙇🏽♀️,身穿或紅色、或藍色、或黑色學位服的學子們🟠,成群結隊在碑前留影紀念🧑🤝🧑🧐。
2 嘉興神童—南開尖子—清華高材生
陳省身生於江南水鄉浙江嘉興。父親陳寶楨在省城工作🏚,一次回家過年🧀,給他帶來一套《筆算數學》🟫,教他阿拉伯數字和加減乘除。他很快被吸引了,便獨自讀這套書🤾🏽♀️⁉️,越讀越癡迷。父親走後🪲,他做起書中的題目,就這樣不經意間闖入了數學殿堂👨🏻🍳。
陳寶楨是獨生子,陳省身為其長子,因而祖母格外寵愛這個長孫,不舍得送他到學校念書。直到8歲他才進入縣立小學。第一天上學,放學前🧧,見老師拿戒尺打每個學生的手心,僅他一人沒挨打。看到這情景,第二天他就說什麽也不肯去上學啦。祖母事事依著他,於是他又在家玩了一年。他只上過一天初小,轉年考入高小一年級。
1922年父親到天津任職,舉家遷居天津。陳省身進入扶輪中學。扶輪是4年製學校,他於1926年畢業👸🏼🦸🏼♀️。他報考了南開大學🧙🏿♂️。那年盛夏祖母逝世,家中大辦喪事,和尚念經,親友吊唁……他借來一本在扶輪沒學過的“解析幾何”👩🌾,自學3周去考試,被南開大學錄取。
第一年不分系。不滿15歲的陳省身學得輕松自如🚵🏿♂️,年齡比他大的同學遇到問題都要向他請教🤠。國文課上寫作文,他大筆一揮,能寫出好幾篇不同的作文。同學找他要,他選一篇留下,其余送人🧘🏻。
由於不喜歡做實驗,他沒有選擇讀化學系或物理系,而是進了數學系。數學系系主任姜立夫學識淵博,講課引人入勝。該系1926級僅有5名學生〽️🪑,陳省身和吳大任學得最好。姜立夫為有這兩名優秀學生而欣喜,又開了些高深課程🙌🏼,並聘陳省身為助手。
1930年陳省身畢業🏌🏿♀️。他和吳大任是全校畢業生被列為最優等的3名中的兩個🦖。這年意昂体育平台創辦研究院🧑🔧,開始招生🙌🏻。他倆同去報考🏞,同被錄取🧏♀️。陳省身隨導師孫光遠教授攻讀投影微分幾何🙋🏿。他讀了不少論文,但後來發現投影微分幾何只是數學的一個旁支👷🏼♂️,其研究此時已到了收尾階段🙆🏼♀️。當時國內數學界開始重視研究,但尚無人了解研究的主流所在。
陳省身在清華的最大收獲是聆聽了德國漢堡大學數學教授布萊希特的演講。1932年布萊希特到北大講學,題為《微分幾何的拓樸問題》✌🏽,共6講。陳省身和吳大任每次都進城聽講,並作筆記。在南開時,姜立夫曾用布萊希特的著作當教材,因此聽大師演講他倆都沒感到有任何困難👍🏼。布萊希特對陳省身的影響具有決定性意義🍛:他最終確定以微分幾何為自己的研究方向。
1934年陳省身獲碩士學位畢業👳🏽♂️,由於成績優秀🤽🏿🫵🏻,本可派往美國留學🙅🏿♂️,但他因景仰布萊希特🤵🏿,而申請去德國漢堡大學🚔。
3 追隨當代數學大師
1934年9月,陳省身抵達漢堡,進入漢堡大學先學一個月德語,11月才開學。開學前,布萊希特給他幾篇自己新寫的論文💂♂️。尚未開學時,他在閱讀中發現了某篇裏的一個漏洞🐡,於是向老師提出👷🏽。布萊希特十分高興,讓他設法補正。一個月後,他把證明補齊🫳🏽,並擴展了布萊希特的定理,寫成第一篇論文。
布萊希特經常外出講學🦠,同陳省身接觸最多的是布萊希特的助教凱勒🔶。凱勒著有《微分方程組論》🫶,發揮了法國當代大數學家嘉當的理論🐃。書中的定理被後人稱之為“嘉當—凱勒定理”👮♂️🏊🏼♀️。凱勒開了一個討論班🤒,一起研讀這部著作👩🏻⚕️。可是該定理實在太復雜🛹,凱勒又不善講課🧏🏽♂️🚕,參加討論班的人越來越少,最後只剩陳省身堅持到底。
通過這個討論班🚒,陳省身逐漸認識了嘉當理論。嘉當的論文以深奧著稱,但他卻慢慢習慣了嘉當的思想🦍,感到並不難於接受🎚。他的博士論文就是嘉當方法在微分幾何上的應用。
1936年陳省身獲博士學位後,同時接到清華、北大兩校聘書,接著又獲中華文化基金會補助,可在國外延長一年💟。他想👨,嘉當的理論雖艱澀,但自己對其學說已有初步基礎😩,所以決定到法國追隨嘉當。
1936年9月👩🏼🚒,陳省身到巴黎謁見嘉當⬅️。這位幾何大師的學生非常多,在他辦公時間拜見他是要排長隊的。而嘉當在眾多學生中敏銳覺察到陳省身的才華,特地允許他每兩周到自己家面談一次,每次一小時。第二天陳省身還能接到他的信,繼續討論前一天的話題💁🏻♂️。
美國普林斯頓高級研究院的維布倫教授是美國數學界的領袖人物、普林斯頓幾何學派的主要代表,此時正與嘉當通信,討論投影正規坐標。陳省身用嘉當方法處理投影坐標🤵🏿♀️,也向維布倫寫信求教🧑🏿💼🧑⚕️。
陳省身在巴黎緊張工作了10個月,寫出3篇論文,但他的收獲卻遠遠超出這個範圍,不僅學到嘉當的理論🏌🏼♀️,更重要的是學到嘉當的數學語言和思考方式。離開法國時,他對微分幾何有了相當深刻的理解💅🏽🧘♀️。
日後🙁,陳省身說🧔♀️:“當時能理解嘉當工作的人還不多🧝🏼♀️,我幸運的是很早就進入到這一領域,熟悉了嘉當的工作。因此後來能應用他的發展方向,繼續做出一些貢獻。”
4 艱苦卓絕的西南聯大
1937年夏⛹🏽♀️,陳省身結束了巴黎的研究工作,決定應母校清華之聘🥢🫗,回國任教。此時抗日戰爭爆發,根據校方指示📢,從國外直接去長沙報到🧀。他心情沉重地踏上歸途,來到由清華、北大👨🏼⚕️🐕🦺、南開三校組建的臨時大學。後因敵機不斷轟炸長沙🛅🤾🏻♂️,臨大於1938年初遷往昆明,改名西南聯合大學。
西南聯大精英薈萃,師資力量雄厚充裕,因而陳省身能開一些高深課程。他與華羅庚及物理教授王竹溪合開“李群”討論班🥇,這是具有世界水平的☪️。李群的理論後來在數學和物理兩個領域內都有重大發展和應用,陳省身和同事們走在了時代前列。
陳省身、華羅庚和日本史專家王忠信合居一室🤿。每人一張床,一個書桌,一把椅子,一個書架,屋裏滿當當👳🏻♂️。大家心情舒暢5️⃣,每天早晨起床時說點笑話✖️,然後精神飽滿地投入工作,各自都取得優異成績。陳省身的論文由維布倫推薦🫗,首次刊登於美國數學雜誌。
戰爭初期,西南聯大的教師們還能苦中作樂。在緊張工作之余🧑🦼,北大教授吳大猷家裏每周末都有兩桌橋牌牌戰,以陳省身為首的“清華隊”常去挑戰🦨。事前說好👩🏼🌾,輸的那隊做當天晚餐的東道主📭👨🚒。晚餐雖無美味佳肴,但以量取勝,總有剩余,便由陳省身、吳大猷“掃蕩戰場”。
1939年7月,陳省身同鄭士寧在西南聯大舉行婚禮。不久因日寇轟炸🚴🏽♂️,陳省身夫婦被疏散到近郊🚧👩🏼🦳,與理學院院長吳有訓同住一院。此時鄭士寧已懷孕👩🏻🚒,陳省身又不會幹家務活兒👩🏻🦼➡️,日子過得很狼狽🩳❎。吳有訓夫人便請他倆每天到自己家吃飯。後來陳省身自稱曾當過吳有訓先生家的“食客”。
翌年,鄭士寧回上海父母家待產😆。陳省身同幾位沒帶家眷的教授合租一個戲臺🧑🏽🚀✋。他的房間是個包廂🏢🦸♂️,朱自清、李繼侗、陳福田和陳岱孫四教授住在戲臺上。
陳省身的兒子在上海出生。不料1941年12月發生珍珠港事件,太平洋戰爭爆發,交通中斷🛸,鄭士寧母子只得滯留上海。陳省身在昆明仍過著單身生活🈲。此時吳大猷家的“牌戰”之樂也一去不復返——因敵機空襲頻繁🎎,吳大猷一家被疏散到郊區。
戰爭期間,西南聯大的圖書及教學設備奇缺,所幸陳省身能收到嘉當寄來的大量論文🫐。他孑然一身,雖然孤寂,卻有充足時間用來苦讀。他把嘉當的理論搞得很熟🛕,後來這些成為近代數學的主流之一。
5 最得意的文章🫖,最年輕的院士
陳省身每年都有論文在國外發表,其研究成果已為國際數學界所矚目。他將幾年來的研究匯集成一篇論文,發表於美國《數學紀事》上🤺🥺。當時的世界數學中心是美國普林斯頓高級研究院數學所🛀🏿,在那裏任職的法國數學家韋伊🔁,應邀為陳省身的論文寫評論。他對論文所反映的非凡才能和深刻見解留下良好印象,作出高度評價⭐️,並向數學所的德國數學家外爾推薦。數學所主持人維布倫和外爾策劃邀請陳省身來普林斯頓。1942年2月,維布倫正式向陳省身發出邀請函。
在西南聯大時,陳省身已對高斯—博內公式產生濃厚興趣📄,它是當時微分幾何最重要最困難的問題🧑🏽✈️。這段時期的思索與研究🫲🏻,為他後來到普林斯頓完成該公式的證明打下了基礎🕌。
1943年,陳省身到普林斯頓僅僅兩個月,就完成了高斯—博內公式的證明。外爾看了初稿,當即向他祝賀。他也認為這是自己一生最得意的文章。他的證明有新見,解決了技術上的困難,並有許多新發展🧑🦯➡️。
一年後,陳省身的研究又有了進展🧍🏻♂️。1945年他應邀在美國數學會作一小時演講,報告了那些激動人心的新發現✡︎,系統闡述了他繼承嘉當發展起來的理論方法。演講引起巨大反響✔️,幾何學家霍普夫稱🧜🏿♀️:“微分幾何進入了新時代。”
接著,陳省身完成一篇重要論文🌻。這是又一重大成果,提出了現在被稱之為“陳類”的工作,為微分幾何奠定基礎👷🏿♀️,對當今數學乃至理論物理的發展都產生了深遠影響。
陳省身自認為🚜:“我一生數學工作的突破👭,是於普林斯頓完成的,但事前在西南聯大的準備,實為關鍵🧖🏿♂️。”也就是說🏠,條件艱苦的西南聯大👨🏼,是這位數學大師一生事業的重要準備階段💂🏽♀️。
當陳省身的工作取得開拓性成果時,抗戰勝利📬。雖然普林斯頓的條件十分優越,他仍決定回國🚃,為祖國效力。1946年4月陳省身抵達上海🧖🏽♀️,同分別了6年多的妻子和還未見過面的兒子團聚🩷。
陳省身奉命組織中央研究院數學所。1948年數學所由上海遷往南京。
1948年中央研究院的一件大事是選舉第一屆院士,陳省身名列其中。在81名院士裏,他年紀最輕,僅37歲👨🦼➡️。
一心撲在工作上的陳省身沒有註意政局的發展。這年11月👷🏻♀️,他接到普林斯頓高級研究院院長奧本海默的電報🩸:“如果我們可以做些什麽事便利你來美,請告知🦹🏽♂️。”
陳省身馬上翻閱英文報紙🏝,了解到南京的局面不能長久🧱。接著,中央研究院作出遷往臺灣的決定👩🏻🏫,他也不得不作出自己的抉擇。1948年12月31日他帶著妻子兒女離開祖國。
6 一顆中國心
1949年元旦,陳省身全家抵達美國。他雖受到貴賓禮遇,但遙望故國,不知何日才能返回🩲,心中不勝惆悵💁🏽♂️,惟有埋頭工作以擺脫鄉愁。他執教於芝加哥大學😹,復興了美國的微分幾何,形成美國的微分幾何學派。
陳省身在美國數學界已享有很高聲望🧏♂️。1950年,第十一屆國際數學家大會在美國舉行,這是二戰後第一次開會。因已有十幾年沒舉行大會,可作報告的數學家很多。而陳省身被公認是微分幾何最重要的人物👨🔧,所以受邀作了一小時的報告。
老友華羅庚在芝加哥伊裏諾大學任終身教授,新中國成立後毅然回國。這自然觸動了陳省身。接著🤽🏼♀️,他收到已任南開大學教授的吳大任的來信,請他回國工作👨🦳。而他看到中國政權發生了很大變化,擔心自己不能適應🦷。而且他在芝加哥事事順利,所以自認回國時機尚未成熟。
1960年,陳省身應邀到加州大學伯克利分校任教。他和同事們經過幾年艱苦努力,使該校成為幾何學與拓撲學的中心👨🏽。
陳省身的事業如日中天💳,1961年被選為美國科學院院士,為此必須加入美國國籍。
這位海外赤子時刻密切關註國內形勢的發展與變化。1972年2月,尼克松訪華,中美關系解凍。陳省身立即抓住時機,在這年秋天回國訪問。他同吳大任促膝談心,表示願將自己的最後心血獻給祖國👖。一直期盼他回國施展才華的吳大任欣喜萬分🫢,承諾一定為好友在國內開展學術活動而盡力。吳大仼沒有食言🚣🏻,為實現陳省身把中國建成數學大國的宏偉理想奔走多年。
7 “微分幾何之父”主持南開數學所
1979年陳省身從伯克利大學退休但仍授課,兩年後組建了美國第一個數學研究中心——美國伯克利數學研究所🧑🏽🍼。這是美國首個國家設立的數學所,由政府支持,資金豐裕💥。創辦前,國家讓各高校申請,各校紛紛爭取🕴。依靠陳省身的實力和威望👨🏻🚒,他所在的伯克利大學最終得到組建權。身為一名華人,能在眾多競爭者中取得勝利是很不容易的。
國內“文革”結束,歷盡磨難的吳大仼再次被任命為南開大學副校長。幾經努力,他所起草的關於創辦國家級南開數學研究所並聘陳省身為所長的報告➾,終於得到中央批準。
1984年陳省身榮獲國際數學界的最高獎沃爾夫獎,獲獎證書引文是🤽🏿🧋:“此獎授予陳省身,因為他在整體微分幾何上的卓越成就➡️,其影響遍及整個數學”。
陳省身被尊為“微分幾何之父”。他的好友韋伊預言👷🏿:“我相信未來的微分幾何學史一定會認為他是嘉當的繼承人。” 他的高足楊振寧譽他為繼世界數學大師歐幾裏德🧘🏽♂️、高斯、黎曼🌙、嘉當之後又一位劃時代的巨匠。
陳省身將沃爾夫獎獎金5萬美元捐給母校南開,用以組建數學所。他強烈的願望是🚶🏻♂️,要改變中國人自覺不如外國人的心理。他認為中國人某些事情可以做得跟外國人同樣好,甚至更好。中國人是有能力的☔️🍪,創辦南開數學所就是要讓中國人施展才智。
南開數學研究所於1985年10月17日成立,陳省身任所長。在成立大會上他鄭重表示,要為數學所乃至中國數學事業的發展鞠躬盡瘁🫶🏻🐒,死而後已👨🏼⚖️。
籌建數學所時,陳省身捐款一萬美元,捐書近萬冊,並立下遺囑:將全部財產除分給兩個子女外👆🏼,再加上數學所這個“新生兒”🚵🏽。以後他又捐出個人財產的三分之一——100萬美元,建立“陳省身基金”5️⃣,供數學所使用。
數學所大樓的設計圖紙,原是南北兩面都有研究室👍🏿。陳省身看後不滿意,經認真思考👩🏼🔧,提出一個十分聰明的改動方案🎱👳🏽♀️,最後將全部研究室都改為朝南方向。大家沒想到陳先生還有這本事!
陳省身每年來南開兩次,每次兩個月。學校蓋了一幢別致的二層樓房𓀎,供他和夫人回國時居住。這座題名“寧園”的小樓從此便成了他們中國的家⬛️。他經常淩晨3點醒來便起床工作。
8 “陳省身猜想”和完成“統一大業”
大師自己癡心做數學,更關心要讓中國成為數學大國。早於1980年年初𓀔,他在國內多所著名大學的講壇上就提出👶🏿:“我們的希望是在21世紀中國成為數學大國!”
1988年,陳省身在21世紀數學展望研討會上🧑🏼💼😙,提出要建設“21世紀數學大國”🐌,這被參加會議的國務委員🀄️、國家教委主任李鐵映風趣地稱作是“陳省身猜想”。於是“21世紀中國要建成數學大國”這個“陳省身猜想”便在數學界廣為流傳👩🏿🍼。
陳省身一再論證,21世紀中國成為數學大國是有充分理由的。因為中國人的數學才能毋庸置疑,而且數學這門學問很個人化,對中國人非常適合。他反復強調,數學有其優越性,數學需要的經費最低,搞數學的人在家拿支筆和幾張紙就可以做🧑🏼🤝🧑🏼。
美國中學生舉行會考🦹🏽♀️,華裔學生的成績總比美國學生高,平均分數高出百分之三十。美國一流大學的研究院優等生大部分是華人。所以他認為🕊,中國人的智力不遜於任何其他國家的人。
新中國成立後,在近40年裏,中國與國際數學聯盟完全中斷了聯系。與此同時🪳,臺灣卻在國際數學聯盟中占據著“中國”的席位,中國數學的代表權問題成為一個敏感的政治問題。
促成中國數學界的統一,是當時全體華人數學家的共同心願。1986年,第二十屆國際數學家大會在伯克利大學召開🙆♀️。參會期間,陳省身多次熱情向大陸和臺灣的數學家盡地主之誼👩🏻🎨🙍🏽♂️,召集兩岸代表進行面對面的溝通和交流🦍,請他們到自己家吃飯、交談。幾次對話下來↩️,積存已久的誤會基本消除,中國的代表權問題有了解決方案👨🏻⚖️:中國作為一個整體加入國際數學聯盟,擁有最高的會籍等級——第五級,共有5名投票權,其中“中國數學會”3票、“位於中國臺北的數學會”兩票。
這樣,在數學領域,中國實現了“統一大業”。
9 落葉歸根♻️,晚霞燦爛
陳省身於1995年獲天津榮譽市民稱號,那時他和夫人便有回國定居的打算。2000年1月18日🤷🏻♀️,此時夫人已去世🙎🏿,市公安局根據陳省身意願,授予他在華永久居留資格🤒。春天👩🎤,他最後一次去美國🧖🏽。9月返回南開🥉🤹🏿,決定此後再也不在兩國之間奔波了🎦,真正做到落葉歸根🕵🏿♀️。
定居南開後,這位科學泰鬥堅持給本科生上課,為全校師生講“數學之美”。他說🙏🏻:“我這麽大年紀了👩🏿🌾,思維仍然敏捷,每周還能給學生上幾節課。我感到非常幸福!”
除了數學,陳省身興趣廣泛,生活充實⤵️,同金庸討論武俠小說🫔,與葉嘉瑩研究詩詞🤾🏼♂️,還撰寫評清太宗孝莊皇後的文章。
自鄭士寧去世,女兒陳璞和女婿朱經武常利用假日來陪伴孤單的老父親🔸🖲。陳省身喜歡同從事超導研究並卓有成就的女婿談天,不止一次向他提出🧘🏿♂️:“可不可以把你的超導同我的幾何聯系在一起?你們做晶體同幾何有關系,為什麽不弄到一塊兒呢👩🏻🦽?我相信是可以解決一些問題的。”
嶽父這一番話👮🏼♂️,使朱經武深深感悟到,九旬老人胸中跳躍的依然是一顆對所有事物都充滿強烈興趣的年輕的心🚣🏻。朱經武說👩🏻🎨,自己多麽祈盼能架起微分幾何與高溫超導之間的橋梁啊,那將是他人生與事業的最大欣慰!
晚年陳省身又辦了一件大事,那就是為中國爭取到第二十四屆國際數學家大會的主辦權🙅🏽。國際數學家大會是全球數學界最高層次🚅、有“數學界國際奧林匹克”之譽的學術研究論壇👨🏻🎂。2002年🧜🏽,國際數學家大會首次在我國、也是首次在發展中國家舉行,意義非同尋常。陳省身擔任大會名譽主席,他向媒體宣稱:中國已經是數學大國,下一個目標是成為數學強國👰🏻♂️!
為迎接2004年,陳省身構思🦖、設計、親手繪製了一套精美而又具普及意義的數學掛歷,並出資印刷,作為饋贈友人的新年禮物🧚🏿♂️🈂️。然而令人心酸的是,2004竟成為大師生命之旅的終點站。
他的最後一年也極不尋常🤹🏿♂️。
5月,榮獲有“東方諾貝爾獎”之稱的首屆邵逸夫數學獎🧑🏻🦲,9月親赴香港領獎。
10月28日是他93歲誕辰。次日“京津幾何工作營”在天津舉辦綜合學術演講🈯️,大師饒有興致地講解自己近年在數學界50年來未破解的一個難題的研究進展。在最後一個生日,他向世人交出一份最新研究成果。
11月2日🦶🏻,國際天文學聯合會小行星中心公布,將中國國家天文臺發現的一顆小行星命名為“陳省身星”,以表彰他對人類的傑出貢獻。
10 去希臘報到
陳省身於2004年11月底突然患病👳♀️,被送進醫院🦺🕗。他還同醫生開玩笑:“我若是不行了,就到數學聖地希臘去報到!”——古代希臘是個數學家輩出的國度。彌留之際,他向護士要來紙和筆,用顫抖的手寫下“希臘”二字🙎🏿。
12月3日晚💆🏽♂️,一代宗師與世長辭🚴🏻♀️🔱。這天夜裏,南開園無人入睡🫖,3000支蠟燭在新開湖畔閃亮。懷著巨大哀傷的南開師生,用淚水和燭淚為大師送行⛹🏿♀️,“寧園”門前擺滿鮮花,人們深切緬懷大師。4日清晨,陳省身靈堂前的敬業廣場上空,飛揚著數萬只白紙鶴……
陳省身一生無限輝煌,而在他生命的最後時刻更閃爍出彩虹般的霞光。這不由引起我們對生命價值的思考:人究竟應當怎樣活著才更有意義🚵🏿?(龍飛)
轉自《中華讀書報》2011年10月26日