金磊 發(fā)自 凹非寺
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史上首位獲得阿貝爾獎(jiǎng)(數(shù)學(xué)界諾獎(jiǎng))的應(yīng)用數(shù)學(xué)家Peter Lax(彼得·拉克斯)逝世了,享年99歲。
或許你對(duì)這個(gè)名字不太熟悉,但你很可能學(xué)過(guò)他編寫(xiě)的那個(gè)經(jīng)典教材——《泛函分析》。
縱觀(guān)他的一生,拉克斯可以說(shuō)是站在理論數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)交叉點(diǎn)的巨匠。
同時(shí),他也是最早將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)分析的先驅(qū)之一。
拉克斯所提出的眾多經(jīng)典理論和方法,至今仍然廣泛地應(yīng)用于科學(xué)研究和工程實(shí)踐中。
不僅如此,除了那本耳熟能詳?shù)摹斗汉治觥分猓帉?xiě)的很多教材也被莘莘學(xué)子們所青睞。
包括《微積分及其應(yīng)用》、《線(xiàn)性代數(shù)及其應(yīng)用》等等。
用網(wǎng)友的話(huà)來(lái)評(píng)價(jià)就是:
- 能把分析的知識(shí)寫(xiě)的像給大眾的科普讀物一樣,也就是數(shù)學(xué)大師的功力了。
值得一提的是,今年5月1日拉克斯剛剛過(guò)完他99歲的生日,阿貝爾獎(jiǎng)官方親自發(fā)文祝賀,并給予了這樣的評(píng)價(jià):
- 拉克斯在將純數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)結(jié)合在一起方面表現(xiàn)突出。
- 他的影響深遠(yuǎn),不僅體現(xiàn)在他的研究,還體現(xiàn)在他的著作、他對(duì)教育的終身承諾以及他對(duì)年輕數(shù)學(xué)家的慷慨。
不過(guò)非常令人痛惜且遺憾的是,他因心臟淀粉樣變性(Cardiac Amyloidosis)不幸于本周五在紐約曼哈頓的家中與世長(zhǎng)辭。
對(duì)此,《紐約時(shí)報(bào)》在訃告中評(píng)價(jià)他為“重新定義了數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)時(shí)代的角色”,而他的學(xué)生魯本·赫什(Reuben Hersh)則稱(chēng)他“彌合了純粹與應(yīng)用數(shù)學(xué)之間的鴻溝”。
數(shù)學(xué)與時(shí)代的“橋梁”
拉克斯于1926年5月1日出生在布達(dá)佩斯的一個(gè)猶太家庭。
他的父母均為醫(yī)生,而他的叔叔阿爾伯特·科恩菲爾德(Albert Kornfeld)則是一位數(shù)學(xué)家,這為他早期的學(xué)術(shù)興趣埋下了種子。
12歲時(shí),拉克斯展現(xiàn)出非凡的數(shù)學(xué)天賦,父母為他聘請(qǐng)了著名數(shù)學(xué)家羅莎·彼得(Rózsa Péter)作為導(dǎo)師。
他的這位少年時(shí)期的導(dǎo)師,不僅是遞歸理論的奠基人之一,還通過(guò)《數(shù)學(xué)的樂(lè)趣》一書(shū)激發(fā)了拉克斯對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛(ài)。
在這位伯樂(lè)的引導(dǎo)下,拉克斯13歲便完成了匈牙利全國(guó)高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽的試題,其解法足以斬獲頭獎(jiǎng)(只是他年齡太小,不能正式參賽),展現(xiàn)出驚人的數(shù)學(xué)天賦。
然而,隨著二戰(zhàn)的爆發(fā),拉克斯一家不得不選擇背井離鄉(xiāng),經(jīng)里斯本前往美國(guó)。
抵達(dá)美國(guó)后,拉克斯進(jìn)入紐約史岱文森高中,盡管未正式修讀數(shù)學(xué)課程,卻憑借實(shí)力入選校數(shù)學(xué)競(jìng)賽隊(duì)。
15歲時(shí),他經(jīng)匈牙利數(shù)學(xué)家群體引薦,結(jié)識(shí)了德國(guó)移民數(shù)學(xué)家理查德·柯朗(Richard Courant)——這位日后紐約大學(xué)柯朗數(shù)學(xué)科學(xué)研究所(CIMS)的創(chuàng)始人,成為拉克斯學(xué)術(shù)生涯的關(guān)鍵引路人。
柯朗不僅指導(dǎo)他的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),更以 “理論與應(yīng)用統(tǒng)一” 的理念深深影響了他。
1944年,18歲的拉克斯被征召入伍,加入曼哈頓計(jì)劃,在洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室參與原子彈研發(fā)。
作為 “人肉計(jì)算器”,他負(fù)責(zé)分析中子鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的激波問(wèn)題,這一經(jīng)歷讓他首次體會(huì)到計(jì)算在科學(xué)中的核心作用。
在洛斯阿拉莫斯,拉克斯成為一個(gè)匈牙利數(shù)學(xué)家社區(qū)的一部分,包括馮·諾依曼和約翰·凱梅尼,他們后來(lái)都與拉克斯一起在戰(zhàn)后數(shù)學(xué)和計(jì)算領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)新方向。
拉克斯在回憶這段經(jīng)歷時(shí)說(shuō):
- 在洛斯阿拉莫斯的經(jīng)歷,尤其是后來(lái)的接觸,塑造了我的數(shù)學(xué)思維。
- 在洛斯阿拉莫斯的經(jīng)歷,特別是后來(lái)的工作,深刻影響了我的數(shù)學(xué)思維方式。首先,我體會(huì)到作為科學(xué)團(tuán)隊(duì)一員的意義——不僅要與數(shù)學(xué)家合作,還要與不同背景的研究者共事,我們的目標(biāo)不是證明定理,而是創(chuàng)造實(shí)際成果。這種體驗(yàn)必須親身參與才能獲得。
- 其次,正是在20世紀(jì)50年代的那段時(shí)期,讓我真正認(rèn)識(shí)到計(jì)算對(duì)于科學(xué)與數(shù)學(xué)的深遠(yuǎn)重要性。
可以說(shuō),這段經(jīng)歷奠定了他日后橫跨理論與計(jì)算的研究風(fēng)格。
戰(zhàn)后,拉克斯回到紐約大學(xué),僅用三年時(shí)間便完成本科與博士學(xué)業(yè)(1949年獲博士學(xué)位并被任命為助理教授)。
他的博士論文聚焦偏微分方程(PDE),這一領(lǐng)域成為他終身探索的核心。
此后他終生效力于紐約大學(xué)柯朗數(shù)學(xué)科學(xué)研究所,成為該機(jī)構(gòu)最具代表性的學(xué)者之一,并于1972年至1980年期間擔(dān)任所長(zhǎng)。
1950年代,他頻繁往返于紐約大學(xué)與洛斯阿拉莫斯,既參與氫彈研發(fā)中的流體力學(xué)計(jì)算,又深入研究雙曲型偏微分方程的理論,逐漸形成 “用數(shù)學(xué)理解自然現(xiàn)象” 的獨(dú)特方法論。
△最左:Peter Lax
1958年,他成為紐約大學(xué)的正教授。
他的研究范圍極其廣泛,涵蓋偏微分方程、流體力學(xué)、數(shù)值計(jì)算、散射理論和可積系統(tǒng)等多個(gè)方向。
他既能提出深刻的理論成果,如Lax等價(jià)定理、Lax-Milgram引理、Lax對(duì)(Lax pairs),也能設(shè)計(jì)實(shí)際可行的算法,如Lax-Friedrichs方法、Lax-Wendroff方法,推動(dòng)計(jì)算數(shù)學(xué)發(fā)展:
- 拉克斯等價(jià)原理(1956年):首次證明數(shù)值計(jì)算的 “收斂性” 與 “穩(wěn)定性” 本質(zhì)等價(jià),革新了偏微分方程的數(shù)值分析理論,成為計(jì)算數(shù)學(xué)的基石。
- 拉克斯-溫德羅夫方法(1960年):與洛斯阿拉莫斯同事伯特?溫德羅夫合作開(kāi)發(fā),用于計(jì)算激波問(wèn)題,提出 “熵條件” 確保物理真實(shí)性,至今仍是流體力學(xué)模擬的核心算法。
- 拉克斯對(duì)(1968年):將非線(xiàn)性偏微分方程轉(zhuǎn)化為線(xiàn)性算子的對(duì)易關(guān)系,為孤子理論開(kāi)辟新路徑,揭示了水波、等離子體等復(fù)雜系統(tǒng)的深層對(duì)稱(chēng)性。
- 散射理論(與拉爾夫·菲利普斯合作):將量子力學(xué)的輸入 - 輸出模型拓展到聲波、光波領(lǐng)域,意外與數(shù)論中的黎曼猜想建立聯(lián)系,展現(xiàn)數(shù)學(xué)不同分支的內(nèi)在統(tǒng)一。
他還曾與Ralph Phillips合著開(kāi)發(fā)散射理論的Lax-Phillips方法,將波動(dòng)與非歐幾何、數(shù)論聯(lián)系起來(lái),甚至一度與黎曼猜想“擦肩而過(guò)”。
拉克斯獲得了幾乎所有頂級(jí)數(shù)學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng),包括國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)拢?986)、沃爾夫獎(jiǎng)(1987)等。
值得一提的是,2005年,他憑借在偏微分方程領(lǐng)域的奠基性工作,成為首位獲頒阿貝爾獎(jiǎng)的應(yīng)用數(shù)學(xué)家。
當(dāng)時(shí)的頒獎(jiǎng)詞稱(chēng)他為:
- 他那一代最多才多藝的數(shù)學(xué)家
至于為什么是“多才多藝”,就不得不再聊聊他的富有詩(shī)意的人生。
富有詩(shī)意的數(shù)學(xué)家
除了數(shù)學(xué),拉克斯的人生充滿(mǎn)多元色彩。
他精通英語(yǔ)與匈牙利語(yǔ)詩(shī)歌,曾以一首俳句概括微分方程研究:
- 速度依尺寸
色散相平衡
孤影耀光輝- Speed depends on size
Balanced by dispersionOh, solitary splendor
在家庭生活中,他經(jīng)歷兩次婚姻——首任妻子安妮莉·卡恩(Anneli Cahn),同為數(shù)學(xué)家,兩人在復(fù)分析課堂相遇,兩人育有兩子。
第二任妻子洛里·貝科維茨(Lori Berkowitz)是柯朗的女兒(也是柯朗研究所另一位數(shù)學(xué)家的遺孀)、音樂(lè)家,直至她2015年離世。
△在得知獲得阿貝爾獎(jiǎng)時(shí),與Lori在一起的畫(huà)面
但拉克斯的家庭生活也并非一帆風(fēng)順。
1978年,他的長(zhǎng)子約翰因酒駕事故不幸離世,這一打擊深刻影響了他。
克拉斯同時(shí)還是一位非常受人尊敬的導(dǎo)師,可以說(shuō)是桃李滿(mǎn)天下,單是博士生,他就培養(yǎng)了55位之多。
2025年5月16日,拉克斯在曼哈頓家中因心臟淀粉樣病變與世長(zhǎng)辭,享年99歲。
他的離去標(biāo)志著一個(gè)時(shí)代的終結(jié),但他留下的遺產(chǎn)——從超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算中心到孤子理論的方程,從跨學(xué)科的研究范式到 “數(shù)學(xué)統(tǒng)一” 的哲學(xué)觀(guān)——仍在塑造著當(dāng)代科學(xué)的面貌。
正如他在一次采訪(fǎng)中所說(shuō):
- 數(shù)學(xué)的廣度在于,看似迥異的領(lǐng)域終將揭示深層聯(lián)系。
- 這些在100年前截然不同的東西,在今天卻錯(cuò)綜復(fù)雜地聯(lián)系在一起。
這位橫跨冷戰(zhàn)風(fēng)云與數(shù)字時(shí)代的大師,用其一生在證明著一個(gè)觀(guān)點(diǎn):數(shù)學(xué)不僅是符號(hào)的游戲,更是理解宇宙的通用語(yǔ)言。
Peter Lax,R.I.P。
參考鏈接:
[1]https://www.nytimes.com/2025/05/16/science/peter-lax-dead.html
[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Peter_Lax
[3]https://x.com/search?q=peter%20lax&src=typed_query
[4]https://www.zhihu.com/question/366447232/answer/2312327784
[5]https://www.simonsfoundation.org/2014/04/10/peter-lax/
[6]https://www.ams.org/notices/200602/comm-lax.pdf
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