人類所有的定律及可預(yù)感性都會(huì)生效

2014-11-08 11:02 來(lái)源：http://m.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀：次

　　不過(guò)赫里斯托祖盧并沒(méi)有忘記老師給自己的第一道題目。在40年后的2008年，他終于解開(kāi)了這道題，用數(shù)學(xué)方式嚴(yán)厲證實(shí)了引力波坍縮成黑洞的機(jī)制。這篇論文后來(lái)結(jié)集成一本名為T(mén)he formation of black holes in general relativity的書(shū)，于2009年問(wèn)世。

　　“新的實(shí)踐不會(huì)完整覆滅舊的理論，只會(huì)在此基本上有所修改，使全部理論系統(tǒng)越來(lái)越完美，利用范疇越來(lái)越廣。” 赫里斯托祖盧說(shuō)。

　　這個(gè)意外讓赫里斯托祖盧和初等幾何相遇了。那一年夏天，他沒(méi)有再去海里游泳，而是待在屋里讀書(shū)，對(duì)數(shù)學(xué)王國(guó)的故事越來(lái)越著迷。“我去書(shū)店買(mǎi)了好多書(shū)，很快我就把學(xué)校幾年后才教的知識(shí)都學(xué)完了。”

　　這樣的例子在古希臘就有許多。在“阿基米德之逝世”的故事中，羅馬部隊(duì)攻破敘拉古時(shí)，阿基米德正在沙地演出算，對(duì)四周的喧囂一點(diǎn)都沒(méi)有注意到。

　　20世紀(jì)90年代初，赫里斯托祖盧與普林斯頓大學(xué)教授塞爾秀·克萊納爾曼（Sergiu Klainerman）配合，證明了閔可夫斯基時(shí)空（Minkowski space *** time）的非線性穩(wěn)固性。這是赫里斯托祖盧第一個(gè)重要的研究，里面波及到的幾何分析幫了他許多忙。

　　40年解出一道題

　　赫里斯托祖盧開(kāi)始留心學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的機(jī)遇。未幾后，他有幸得到德國(guó)馬普研究所（Max Planck Institute）一位先生的贊助，到巴黎學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一個(gè)分支——剖析學(xué)，這門(mén)學(xué)科一直是法國(guó)人的強(qiáng)項(xiàng)。

　　1968年夏天，惠勒給赫里斯托祖盧出了一道題，要他用數(shù)學(xué)推導(dǎo)黑洞的構(gòu)成。

　　未知正是科學(xué)之美

　　到中國(guó)來(lái)

　　“我從丘成桐那里學(xué)會(huì)了幾何，我不會(huì)忘記他對(duì)我的贊助。”赫里斯托祖盧說(shuō)。

　　赫里斯托祖盧在平時(shí)的工作中也非常留神這一點(diǎn)，盡力讓自己的結(jié)果更有價(jià)值。他說(shuō)：“當(dāng)初人們都強(qiáng)調(diào)發(fā)論文，我并不同意這種急功近利的做法。我每發(fā)生一個(gè)設(shè)法，都會(huì)花上幾年的時(shí)間去思考，在這個(gè)層面上講，這會(huì)使我的主意在未來(lái)有用的多少率更高一些。”

　　當(dāng)然，和大多數(shù)年輕人一樣，赫里斯托祖盧也有過(guò)迷茫的時(shí)候。“那時(shí)候我太年輕，不夠成熟，分不清哪些問(wèn)題不重要，哪些問(wèn)題更重要。我甚至有一段時(shí)間還試圖設(shè)計(jì)一臺(tái)時(shí)間機(jī)器，幸好惠勒沒(méi)讓我把這篇貨色當(dāng)做論文發(fā)出來(lái)。”

　　歐洲學(xué)成之后，赫里斯托祖盧先后在美國(guó)雪城大學(xué)（Syracuse University）跟紐約大學(xué)庫(kù)朗研討所（Courant Institute）擔(dān)負(fù)過(guò)物理和數(shù)學(xué)教學(xué)。

　　許多人都認(rèn)為數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家的性格比擬怪僻，包含近年來(lái)熱播的美國(guó)電視劇《生活大爆炸》，編劇也將物理學(xué)家描繪成一群難以瀕臨的怪人。

　　這篇博士論文堪稱黑洞研究的經(jīng)典之作，30多年從前了，還是有人在一直地援用它。2010年，赫里斯托祖盧應(yīng)邀去哈佛大學(xué)拜訪，物理系的人據(jù)說(shuō)后，還特殊騰出了兩堂課的時(shí)間，請(qǐng)赫里斯托祖盧講講他的博士學(xué)位論文。

　　赫里斯托祖盧也相信傳承的力氣。像自己的導(dǎo)師惠勒一樣，他把這道困難“安排”給了自己在普林斯頓任教時(shí)的一個(gè)學(xué)生。在多年的錘煉下，這個(gè)學(xué)天生長(zhǎng)為英國(guó)劍橋大學(xué)的教授。

　　牛頓定律在大引力場(chǎng)存在的時(shí)候會(huì)完全失效，這時(shí)候廣義相對(duì)論就成為牛頓定律的一個(gè)修正；而廣義相對(duì)論也有其適用范圍，它受到量子理論的制約。可能在奇點(diǎn)處，量子理論會(huì)接替相對(duì)論起作用，使人類終極進(jìn)入這個(gè)“禁地”。

愛(ài)因斯坦的跟隨者

　　丘成桐是我的“非官方”老師

　　令無(wú)數(shù)物理學(xué)家競(jìng)折腰的奇點(diǎn)也攻破了經(jīng)典物理學(xué)教給赫里斯托祖盧的價(jià)值觀。他意識(shí)到，就算是素以準(zhǔn)確而著稱的數(shù)學(xué)和物理學(xué)，其理論都是有實(shí)用規(guī)模的，過(guò)了這個(gè)界線，理論就會(huì)生效。

　　赫里斯托祖盧認(rèn)為這些都是人們的成見(jiàn)，其實(shí)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家也有很多種不同的性格，有些人是工作狂，另外一些人則可能完全相反。

　　1984年，赫里斯托祖盧用數(shù)學(xué)推導(dǎo)了恒星坍縮的進(jìn)程，發(fā)現(xiàn)恒星的體積壓縮到零時(shí)，會(huì)造成一個(gè)裸奇點(diǎn)（singularity）。

　　大概因?yàn)榍鸪赏┑年P(guān)聯(lián)，赫里斯托祖盧對(duì)中國(guó)有些特別的情感。“我2015年就要退休了，丘很支撐我到中國(guó)來(lái)做一些事件。”他說(shuō)，“我退休之后，會(huì)在中國(guó)渡過(guò)更長(zhǎng)的時(shí)光。”

　　奇點(diǎn)是狹義相對(duì)論中的一個(gè)中心問(wèn)題。愛(ài)因斯坦曾預(yù)言，奇點(diǎn)是宇宙的開(kāi)端，在奇點(diǎn)處，人類所有的定律及可預(yù)感性都會(huì)失效。

　　赫里斯托祖盧回想道：“我和丘一見(jiàn)如故，很快就成了好友人。在之后的5年里，我大局部時(shí)間都和丘待在一起，良多時(shí)間甚至就住在他家里。丘愛(ài)好在深夜工作，所以咱們倆常常清晨?jī)牲c(diǎn)爬起來(lái)演算。”

　　天才是如何煉成的

　　“丘對(duì)我說(shuō)，你是一個(gè)希臘人，古希臘人是以幾何學(xué)馳名于世的，你卻一點(diǎn)都不懂幾何，這怎么行呢？” 赫里斯托祖盧感到這個(gè)中國(guó)人說(shuō)得挺有情理，就隨著丘成桐學(xué)起了幾何。

　　但愛(ài)因斯坦工作過(guò)的普林斯頓始終是赫里斯托祖盧心中的一個(gè)結(jié)。他決定仍住在母校，每周在紐約州和普林斯頓之間通勤。這種“空中飛人”的生活，直到1992年他真正成為普林斯頓的教授才停止。

　　盡管科學(xué)的世界正被越來(lái)越多的可能性所瓜分，赫里斯托祖盧還是深信自己的理論不會(huì)在歷史長(zhǎng)河中被抹得一塵不染。

　　這個(gè)問(wèn)題切實(shí)太難了，年輕的赫里斯托祖盧覺(jué)得一籌莫展�；堇諞Q議仍是別難為這個(gè)17歲的孩子了，就給了他另一個(gè)簡(jiǎn)略一些的標(biāo)題。赫里斯托祖盧憑著這篇論文拿到了博士學(xué)位。

　　誰(shuí)說(shuō)數(shù)學(xué)家都是怪人？

　　他身上流淌著阿基米德的血液，畢生都在追尋愛(ài)因斯坦的腳步；他師承“黑洞之父”約翰·惠勒（John Wheeler），也是著名數(shù)學(xué)家丘成桐的摯交；他以其對(duì)廣義相對(duì)論的貢獻(xiàn)著名于世，不過(guò)更多時(shí)候，他只是一個(gè)隨和豁達(dá)的希臘老頭。

　　坐在清華大學(xué)數(shù)學(xué)中央的辦公室里，季米特里奧斯·赫里斯托祖盧（Demetrios Christodoulou）會(huì)大談特談北京猿人了不起的發(fā)現(xiàn)，也會(huì)滑頭地眨眨眼，講一點(diǎn)丘成桐的八卦。這個(gè)年近花甲的教授仿佛對(duì)所有都還抱有孩童般的好奇心，和他聊一會(huì)兒，人們就會(huì)忘卻他頭上數(shù)學(xué)和物理學(xué)大師的光環(huán)。

　　也正由于這樣，赫里斯托祖盧始終十分激勵(lì)年青人學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)常識(shí)。更主要的是，數(shù)學(xué)可以練習(xí)人的思維才能。“固然目前有些學(xué)科和數(shù)學(xué)還不直接的關(guān)系，但數(shù)學(xué)可能培育人的邏輯思維，假如你學(xué)會(huì)了這種思維方法，對(duì)學(xué)習(xí)和生涯都是很有輔助的。” 赫里斯托祖盧說(shuō)。

　　“實(shí)在在那之前我對(duì)天然迷信不怎么感興致，而是二心想當(dāng)運(yùn)發(fā)動(dòng)。”赫里斯托祖盧告知《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者，“但有一次我玩雙杠的時(shí)候，從上面摔了下來(lái)。我的活動(dòng)生活就此終結(jié)了，所以我得找點(diǎn)其余事來(lái)干。”

起源：科學(xué)時(shí)報(bào) 2011 *** 05 *** 04

　　2010年4月，赫里斯托祖盧到清華大學(xué)數(shù)學(xué)核心講學(xué)，中國(guó)年輕學(xué)生的好學(xué)令他印象深入。“我發(fā)明這里的年輕人充斥熱忱，也無(wú)比用功。我教的班里還有上海和廣州的學(xué)生，他們大老遠(yuǎn)跑到北京來(lái)，就是為了能聽(tīng)聽(tīng)這門(mén)課程。”

　　和人們?cè)跁?shū)上讀到的“神童”故事不同，赫里斯托祖盧直到14歲才發(fā)現(xiàn)了自己在數(shù)學(xué)和物理上的稟賦。

　　1981年，赫里斯托祖盧回美國(guó)碰到的第一個(gè)人就是丘成桐。當(dāng)時(shí)丘成桐已經(jīng)是普林斯頓高級(jí)研究所的一名傳授了。

　　不出所料，赫里斯托祖盧的成就很好，所以惠勒就把他帶到了美國(guó)普林斯頓大學(xué)。僅用了半年時(shí)間，赫里斯托祖盧就實(shí)現(xiàn)了本科階段的學(xué)習(xí)，又過(guò)了兩年，他于1970年11月發(fā)表了自己的第一篇學(xué)術(shù)論文，19歲時(shí)拿到了博士學(xué)位。

　　盡管“外面的人有什么樣的性情，這里的人就有什么樣的性格”，可赫里斯托祖盧還是否認(rèn)這個(gè)群體有一個(gè)獨(dú)特的特點(diǎn)，那就是他們做事的時(shí)候，能夠無(wú)窮地專一。

　　在普林斯頓教了10年書(shū)后，赫里斯托祖盧回到了歐洲，在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zürich）任教，這所學(xué)校也恰是愛(ài)因斯坦當(dāng)年求學(xué)的處所,清華研修。

　　獲得學(xué)位后，赫里斯托祖盧發(fā)現(xiàn)自己一直埋頭學(xué)物理，數(shù)學(xué)知識(shí)卻還停留在小時(shí)候看的書(shū)里。他有點(diǎn)“吃不飽”了。

　　看到自己的研究能被更多人分享，讓赫里斯托祖盧感到很開(kāi)心，而他回饋給學(xué)生的就是更加辛苦的工作。

　　著名數(shù)學(xué)家、有“Ricci流之父”之稱的理查德·漢密爾頓（Richard Hamilton）是赫里斯托祖盧的好朋友，赫里斯托祖盧認(rèn)為漢密爾頓就是一個(gè)很放松的人。“他今年68歲了，看起來(lái)卻比我還年輕，我想這跟他健康的生活方式有關(guān)。”

　　赫里斯托祖盧很榮幸。當(dāng)時(shí)美國(guó)的物理巨匠、“黑洞”概念提出者惠勒來(lái)到巴黎，帕帕佩特魯便借機(jī)向他推舉了這個(gè)男孩。

　　惠勒寫(xiě)信給赫里斯托祖盧的父母說(shuō)：“是否請(qǐng)你們把這個(gè)男孩帶到巴黎來(lái)，我想考考他。”

　　這本書(shū)當(dāng)然極其艱澀難啃，不外學(xué)界還是一致以為，這本書(shū)是與數(shù)學(xué)有關(guān)的廣義相對(duì)論中最好的一部著述，是一個(gè)里程碑式的成果。赫里斯托祖盧自己也很滿足這項(xiàng)成果。

　　只管有著這樣傳奇般的閱歷，赫里斯托祖盧還是不太習(xí)慣被人稱作“天才”。“蠢才是個(gè)絕對(duì)的概念，每個(gè)時(shí)期都有每個(gè)時(shí)代的天才。”他說(shuō)，“尋找你最合適做的事，愛(ài)好你正在做的事，也是同樣重要的。我信任每個(gè)人都會(huì)對(duì)這個(gè)世界作出本人的奉獻(xiàn)。”

　　“如果當(dāng)時(shí)惠勒?qǐng)?jiān)持要我研究這個(gè)問(wèn)題的話。” 赫里斯托祖盧開(kāi)玩笑說(shuō)，“我可就不是19歲，而是57歲才干拿到博士學(xué)位了。”

　　一名老師先容說(shuō)，即使是在普林斯頓，一個(gè)數(shù)學(xué)教授一學(xué)期通常只開(kāi)設(shè)一門(mén)課，每周一次課。可赫里斯托祖盧在清華的這一個(gè)月，自動(dòng)申請(qǐng)每周教3次課，每次兩個(gè)小時(shí)，其間還要去中科院等院校作講演。他素來(lái)不會(huì)用工作時(shí)間出去游覽，周一到周五只有沒(méi)有課，都會(huì)保持來(lái)辦公室工作。（丁佳）

　　確實(shí)如斯，幾千年前歐幾里得的幾何知識(shí)，至今仍在被人們所運(yùn)用；物理學(xué)的情形盡管有所不同，但只要在其適用范圍內(nèi)，各種經(jīng)典理論還依然在起作用。

　　不過(guò)，赫里斯托祖盧相信奇點(diǎn)背地的可能性還有更多：“興許在將來(lái)，科學(xué)的獨(dú)一性會(huì)被各種各樣的可能性所打破。已知給人類帶來(lái)了自負(fù)，未知雖然令人膽怯，但也是極其漂亮的。”

　　赫里斯托祖盧的父母發(fā)現(xiàn)了兒子的天性，委托他們的朋友阿喀琉斯·帕帕佩特魯（Achilles Papapetrou）給小赫里斯托祖盧找個(gè)老師。帕帕佩特魯當(dāng)時(shí)是巴黎一所大學(xué)的工程師，后來(lái)也成了一名異常著名的物理學(xué)家。

——記世界有名數(shù)學(xué)和物理學(xué)家Demetrios Christodoulou