《质数间的有界距离》摘要
这时,张益唐已经58岁了,依然默默无闻。我从来没见过科学家在这么大的年龄成名的,更不用说数学家了。但从这时开始,与他相关的节奏骤然加快。
审稿人之一伊万尼克(Henryk Iwaniec)最初拿到这篇论文时,看了一眼就扔到一边,认为不可能是对的。然后,他又把论文拿出来,看了引言部分,觉得不像是在胡说八道。
伊万尼克
接着的一个星期,伊万尼克不断地给主编发邮件。第一次说,这文章有很好的想法。第二次说,这文章有非常非常好的想法。第三次说,这文章有非常非常非常好的想法。第四次说,这文章有可能是对的。再后来说,这文章很可能是对的。
第二个星期,伊万尼克把自己关了起来,按照张益唐的方法重新证明了一遍,觉得应该是对的。第三个星期,他开始给论文逐字逐句地挑毛病,但最后的结论是:我彻底地研究了这篇文章,我发现,挑出一个最小的差错也非常困难。
《数学年刊》的审稿周期一般都很长,动辄以年计。但这篇文章3个星期就接收了,创造了《数学年刊》创刊130年来接收论文最快的纪录!
质数的最小间隔有上限,而人的奋斗没有上限。正如《三国演义》中,诸葛亮给周瑜写的祭文中的一句话:
“始不垂翅,终能奋翼!”
张益唐在知道文章被接收后,告诉他太太留心最近的媒体报道,“你可能会在上面看到我的名字”。他太太回复说:“你是不是喝醉了?”然后,她果然看到了张益唐的名字。
2013年5月14日,《自然》杂志在“突破性新闻”栏目里,宣布一个重要的数学猜想被敲开了大门。5月20日,《纽约时报》大篇幅报道了张益唐,引起了世界轰动。
各种荣誉和职位蜂拥而来。除了菲尔兹奖因为年龄限制他拿不到,其他能拿的奖几乎拿了个遍。他在新罕布什尔大学直接升级为正教授,2016年又转到了加州大学圣塔芭芭拉分校(University ofCalifornia, Santa Barbara,简称UCSB)。
然而张益唐还是那个张益唐。
成名前,他经常给新罕布什尔大学数学系的饮水机换水,所以秘书老太太对他的印象不错。他成名后,老太太问葛力明,张益唐还会继续给系里换水吗?葛力明说会的。葛力明果然很了解张益唐。事实上,直到转去UCSB的前两天,他还给系里换了水。
转到UCSB三年来,他似乎连学校的启动经费都没有申请完,因为他只需要纸和笔,没地方花钱。他的研究风格也依然如故,只关注大问题,对小问题不屑一顾。
其实,7千万只是一个粗略的估计。张益唐并没有挖掘出他的方法的全部潜力,因为最重要的是存在这样一个有限的数,而不是这个数的大小。一旦知道存在上限,人们就会寻找各种各样的办法来改进这个估计。著名的华人数学家、菲尔兹奖获得者陶哲轩倡议建立了一个群策群力的项目“PolyMath8”,就是让大家来做这件事。
陶哲轩
在张益唐的论文发表两个星期后的2013年5月28日,这个数就下降到了6000万。5月31日,下降到了4200万。6月2日,1300万。6月3日,500万。6月5日,40万。到2014年2月,这个数被降低到了246,现在暂时定格在这上面。
PolyMath8项目的当前纪录(http://michaelnielsen.org/polymath1/index.php?title=Bounded_gaps_between_primes)
以目前的方法,这大概就是极限了。再往下,应该还需要新的思想。所以对于孪生质数猜想,我们现在的最佳结果就是:存在无穷多对质数,它们的间隔不超过246。
但张益唐完全没有参与这方面的工作。在做出7千万的突破后,他就从这个领域离开了。显然,这种改进性质的工作在他看来品位和吸引力不够高。菲尔兹奖获得者乐于*工作,他都看不上!
张益唐在干什么呢?他又回到了自己绝大部分时间都在思考的大问题:黎曼猜想。其实孪生质数猜想对他来说只是一个插曲,他真正最关心的还是黎曼猜想。具体地说,他在研究与广义黎曼猜想(generalized Riemann hypothesis)有关的朗道-西格尔零点猜想(Landau-Siegel Zeros conjecture)。
这个问题的重要性何在呢?
张益唐说:“对于数论学家来讲,有两个宇宙。在第一个宇宙里,不存在朗道-西格尔零点。但在第二个宇宙里,存在此零点。我们的困惑是,不知道我们到底生活在哪个宇宙里面。”
他的同事、数论学家Stopple解释说,如果张益唐能证明朗道-西格尔零点猜想,“就像是同一个人被闪电劈中两次”,“如果他从未成名,那么做出这项工作也会让他跟上次一样被世界瞩目”。
张益唐对自己能解决朗道-西格尔零点猜想充满信心,认为没有大的障碍,剩下的都只是技术性问题。有人问他如何看待哈代对数学家年龄的观点,他的回答是:
“这个说法可能对我并不适用。我仍然相信我的直觉,我仍然对自己有信心。我仍然有不少愿景。”
这让我想起今年以97岁高龄获得诺贝尔化学奖的John B. Goodenough。这位老爷子每次接受采访的时候,都说自己还想实现某个科学目标,“我才90几岁,我还有时间!”然后哈哈大笑。