数学史 · 中文镜像

数学家传记

塞迈雷迪·安德烈Endre Szemerédi

出生
1940年8月21日 匈牙利布达佩斯

塞迈雷迪·安德烈是匈牙利裔美国数学家和计算机科学家,从事组合数学和理论计算机科学领域的研究。

完整传记

塞迈雷迪·安德烈出生于第二次世界大战期间,八岁时母亲去世。他有两个兄弟,但三个男孩都被送到不同的孤儿寄宿学校。他在[14]中解释了数学在小学时如何对他有用:-

……我上小学时,又矮又弱,强壮的孩子会打我。所以我必须找个人保护我。我还算幸运,因为班上最强壮的孩子对数学一窍不通。他从来解不出作业题,更别说通过考试了。所以我替他解作业题,考试时坐在他旁边。当然,我们作弊了,他通过了考试。但他是个诚实的人,此后总是保护我免受其他大孩子的欺负,所以我很安全。因此,我早期对数学的兴趣更多是出于需要和自身利益,而不是其他任何东西。小学时我做了很多数学,但只停留在那个水平,解小学的习题。

他在中学没有专攻数学,因为他父亲希望他成为一名医生。这是因为当时医学职业被认为地位最高、收入最好。因此他在学校学习生物学,毕业后进入医学院。

安德烈只在医学院待了六个月,但在第一学期结束前就退学了。他说[14]:-

我意识到,由于多种原因,这并不适合我。

主要原因是[16]:-

我不确定自己能否承担如此责任的工作。你还得大量学习,而这我并不擅长。

由于不知道自己适合什么,他在精密机械公司经营的一家机械制造厂当了一名工厂工人。他干了将近两年,直到一次偶然事件使他成为数学家。

在高中时,他最好的朋友是Gábor Ellmann,他是班上迄今为止最好的数学家。Ellmann于1958年开始在布达佩斯的厄特沃什·罗兰大学学习数学和物理学。一天,安德烈正走过布达佩斯市中心,这时他看到了Ellmann,便上前与他聊天。Ellmann本来要去见他的女朋友,但由于他迟到了十五分钟,她没有等他。安德烈和Ellmann聊了起来,自然,Ellmann问安德烈他在做什么。当他听说他的工厂工作时,Ellmann告诉安德烈,他应该去厄特沃什·罗兰大学学习数学。这不仅是他Ellmann的看法,他说,他还知道他们的高中数学老师Sándor Bende一直认为安德烈应该学习数学。安德烈一直尊重朋友的建议,所以他照做了,于1960年进入厄特沃什·罗兰大学。

在大学的第一年,即1960-61学年,安德烈学习了数学和物理课程,最终目标是成为一名高中教师。他觉得所参加的课程一点也不令人兴奋,但还是继续读到了第二年。就在那时,安德烈的情况发生了巨大变化,带来这一变化的人是图兰·帕尔[16]:-

图兰·帕尔讲授了一门精彩的、为期一整年的数论综合课程。

他在[14]中描述了图兰·帕尔 课程如何改变了他的志向:-

他的课讲得完美无缺。不知怎的,他能与各种不同类型的学生交流,从较差的学生到优秀的学生。我对这些课印象极深,以至于我决定要成为一名数学家。

在本科阶段,安德烈与两位杰出的年轻数学家András Sárközi和János Komlós合作。András Sárközi(1941年生于布达佩斯)于1959年至1963年是厄特沃什·罗兰大学的学生。随后他成为厄特沃什·罗兰代数与数论系的研究员。János Komlós(1942年生于布达佩斯)也是厄特沃什·罗兰大学的学生。他在雷尼·奥尔弗雷德的指导下于1967年获得博士学位。安德烈于1965年在厄特沃什·罗兰大学获得硕士学位。那时,他已有三篇论文被接受发表,随后加入了匈牙利科学院数学研究所。这三篇论文是(与János Komlós和András Sárközi合作)On sums of powers of complex numbers(1964年),(与András Sárközi合作)Über ein Problem von Erdős und Moser(1965年),以及(与András Sárközi合作)On the sequence of squares(1965年)。

在数学研究所,安德烈开始与常客埃尔德什合作。此时埃尔德什没有固定职位,而是在世界各地的大学之间奔波。然而,他经常访问布达佩斯,因为他的母亲继续住在匈牙利。安德烈说[14]:-

埃尔德什有许多问题、猜想。其中一些不太难,但另一些极其困难。幸运的是或不幸的是,他的许多问题的解答只需要初等方法。当然,仅使用初等方法的证明往往并不简单,因为人们可能必须以极其复杂和精巧的方式将基本要素组合起来。知道自己知识非常有限,我很高兴埃尔德什愿意与我合作。与他以及一位同行数学家András Sárközi一起,我们撰写了大量关于数论的论文。

事实上,安德烈与埃尔德什的第一篇论文也包括Andras Sárközi作为合著者。这就是论文On divisibility properties of sequences of integers(1966年)。安德烈继续与埃尔德什撰写了许多(约30篇)合著论文,但实际上,这一数字被他在这些早期日子里的另一位合著者Andras Sárközi远远超过,后者保持着与埃尔德什合著论文最多的记录(约50篇)。由于他迄今为止所做的令人印象深刻的工作,安德烈于1967年被亚诺什·波尔约数学会授予Grünwald奖,并在次年再次获得该奖。这个以Géza Grünwald(1910-1943)命名的奖项授予杰出的年轻研究人员。

在这个阶段,安德烈没有博士学位,鉴于匈牙利当时与俄罗斯有着紧密联系,且亚历山大·格尔丰德是世界领先的数论学家,安德烈申请在莫斯科进行研究,由亚历山大·格尔丰德作为他的学位论文导师。然而,一个不幸的拼写错误(一个“a”而不是“o”)意味着当他1967年到达莫斯科时,他发现自己被分配为伊斯拉埃尔·盖尔范德的学生[14]:-

我立刻意识到这并不适合我,伊斯拉埃尔·盖尔范德也意识到了这一点,并建议我不要再做数学了,他对我说:“试着去找另一个职业吧;世界上有很多职业你可能都会成功。”当时我二十七岁,而他那些明星学生都在二十岁左右,二十七岁就被认为老了!

伊斯拉埃尔·盖尔范德那种类型的数学完全不适合安德烈,但他不想放弃,不想作为一个失败者回到匈牙利。不过,他确实有一点运气,因为在他作为博士生在俄罗斯的第一年快结束时,匈牙利德布勒森有一个会议,亚历山大·格尔丰德参加了。安德烈作为一名会说俄语的匈牙利学生,被指派去照顾他并带他参观。亚历山大·格尔丰德一听说发生的错误,就说他回到莫斯科后会安排安德烈成为他的学生。遗憾的是,这未能实现,因为亚历山大·格尔丰德在回到莫斯科两个月后就去世了。安德烈继续做伊斯拉埃尔·盖尔范德的学生,但被允许写关于组合学的学位论文。他还必须参加其他考试,并由谢尔盖·伯恩斯坦亚历山大·卡里洛夫关于表示论的出版物中的两个习题对他进行考试。谢尔盖·伯恩斯坦[14]:-

……在解答中发现了错误,但他说重要的是我投入的努力,而不是结果,他让我通过了考试。

提交学位论文后,安德烈于1970年获得莫斯科国立大学的副博士学位(相当于博士学位)。回到匈牙利科学院数学研究所后,安德烈于1973年获得了他们的雷尼·奥尔弗雷德奖,这是一个年度奖项,旨在表彰过去五年中在数学研究方面的杰出表现。到1973年,安德烈已经发表了30多篇论文,两年后,即1975年,他发表了一个极其重要的结果,现在被称为安德烈定理。这个结果曾在1936年由埃尔德什图兰·帕尔在论文On some sequences of integers中猜想。安德烈定理指出,在任何具有正密度的整数集中,都存在任意长的等差数列。以下是安德烈定理的精确陈述:

对于每个正整数kk和每个1d>01 ≥ d > 0,存在一个整数NN,使得{1,2,...,N}\{1, 2, ..., N\}中包含的每个大小至少为dNdN的子集AA都包含一个长度为kk的等差数列。

蒂莫西·高尔斯写道[8]:-

这个定理是二十世纪数学的亮点之一,但它也处于大量近期研究的核心。他还给了我们安德烈正则引理,这个结果源于安德烈定理的证明,但后来成为极值组合学中的一个主要工具。

这些卓越成就的细节也在4中给出:-

安德烈的证明是组合推理的杰作,立即被公认为具有非凡的深度和重要性。证明中的一个关键步骤,现在被称为安德烈正则性引理,是对大图的结构分类。随着时间的推移,这个引理已成为图论和理论计算机科学的中心工具,导致了性质测试中重大问题的解决,并催生了图极限理论。还有更多的惊喜在等待着。除了对离散数学和加性数论的影响之外,安德烈的定理还启发了哈里·弗斯腾伯格遍历理论发展到新的方向。哈里·弗斯腾伯格通过在遍历理论中建立多重回归定理,给出了安德烈定理的新证明,从而出人意料地将离散数学中的问题与动力系统理论联系起来。这一基本联系导致了许多进一步的发展,例如Green-陶哲轩定理断言存在任意长的素数等差数列。

安德烈因其杰出工作继续获奖。Society for Industrial and Applied Mathematics于1975年授予他乔治·波利亚成就奖,1979年,他获得了匈牙利科学院奖。1982年,他当选为匈牙利科学院通讯院士,并于1987年成为正式院士。1986年,安德烈移居美国,被任命为罗格斯大学新泽西州计算机科学教授。然而,他继续在布达佩斯的匈牙利科学院数学研究所雷尼·奥尔弗雷德担任教授。除了继续担任这两个职位外,安德烈还担任过几个访问教授职位:斯坦福大学,1974年;麦吉尔大学,1980年;南加州大学,1981-1983年;芝加哥大学,1985-1986年;加州理工学院费尔柴尔德杰出学者,1987-1988年;蒙特利尔数学研究中心的艾森斯塔特讲席,2003年;普林斯顿高等爱德华·斯图迪研究所,2007-2008年和2009-2010年;以及乔治·伯克利数学科学研究所的大卫·艾森布德教授,2008年。

在我们上面提到的奖项之后,安德烈被授予:American Mathematical Society的Leroy P 凯瑟琳·斯蒂尔研究开创性贡献奖,2008年:-

... 因其论文“关于不包含k项等差数列的整数集”;

他获得了由瑞典皇家科学院决定的Rolf Schock数学奖,2008年;科罗拉多大学DeLong讲座系列,2010年;尼尔斯·阿贝尔奖,2012年[4]:-

……因其对离散数学和理论计算机科学的根本性贡献,并表彰这些贡献对加性数论和遍历论产生的深远而持久的影响;

他于2012年11月14日在纽约市华尔道夫酒店举行的晚宴上,从美国匈牙利基金会获得了乔治·华盛顿奖。

授予安德烈的另一项荣誉在[12]中有所描述:-

2010年,在安德烈70岁生日之际,雷尼·奥尔弗雷德数学研究所和亚诺什·波尔约数学会在布达佩斯组织了一次会议以庆祝他的成就。在会议之前出版的《不规则的心》一书中,写道:“安德烈有一颗‘不规则的心’;他的大脑连接方式与大多数数学家不同。我们中的许多人都钦佩他独特的思维方式,他非凡的远见。”

同样在2010年,安德烈被布拉格的查理大学授予荣誉博士学位。

总结安德烈截至2012年的成就,蒂莫西·高尔斯写道[8]:-

有些数学家因一两个重要定理而闻名。另一些则因大量重要且高水准的成果而著称。偶尔,会有数学家因两者而闻名。如果不讨论安德烈定理和安德烈正则引理,对安德烈工作的任何叙述都是不完整的。然而,安德烈远不止这两个定理。正如我在开头提到的,他已发表了200多篇论文,而且在71岁时,他丝毫没有放缓的迹象。

安德烈在[16]中声称自己是一位不会使用计算机的计算机科学教授:-

我不懂计算机,尽管我在罗格斯大学计算机科学系工作。我可以证明我妻子回复了我所有的电子邮件。我阅读它们,但我不知道如何使用计算器——我是说计算机,我有时只是称它为计算器。[我不学习使用计算机是因为]我对此实在太笨了,我完全不明白。我理解互联网,那只是一个图,我可以建模。但计算机、编程语言、如何搜索信息,我不懂。我对相机也无能为力,我从未学会如何拍照。我也不会打开DVD播放器,如果我妻子不启动我想看的电影,或者我的一个孙子不过来帮我,我就束手无策。

在[16]中,安德烈描述了他的一些爱好:-

我过去喜欢散步,但自从髋部出现问题后,这就更困难了。我每周打一次网球,但有一位教练把球打得正好在我面前弹起;我甚至不需要移动。两个月前我开始打乒乓球。我和家人一起看电影,我们去剧院,我在电视上观看任何类型的体育比赛。如果你问我这方面的事,我可以告诉你任何事情:我关注体育已有数十年。足球、一级方程式、篮球,甚至看似无聊的运动如棒球或橄榄球。当然还有网球。我网球打得不好,但比赛开始时,我立刻就能看出纳达尔的策略是什么。你不需要成为数学家才能做到这一点,只需要是一个体育狂热者。

安德烈与Anna Kepes(生于1945年)结婚;他们有五个孩子。Anna Kepes 安德烈编辑了Art in the Life of Mathematicians(2015年)一书。许多顶尖数学家为这本书贡献了他们对艺术、绘画、音乐、舞蹈、摄影等的思考。Anna为她丈夫的70岁生日组织了一个展览“数学家世界中的艺术”,这本书就是从展览中诞生的。

最后让我们引用罗格斯大学计算机科学系主任 Michael Littman 的话[11]:-

数学家也是人。有些人傲慢讨厌。有些人则真正富有人情味。安德烈 是一个非常非常和善的人。他有着温暖含笑的眼睛,举止温和沉静。他非常宽宏大量,非常慷慨。他并不认为自己是世界上唯一在这个领域工作的人。

参考文献

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