王虹同天获颁 2025 塞勒姆奖及 ICCM 数学奖,她的研究做出了哪些突破?
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诺贝尔奖没有数学奖,菲尔兹奖相当于数学界的诺贝尔奖,而塞姆勒奖被视为菲尔兹奖的风向标,1968年到2024年的56位塞姆勒奖得主中,已经诞生了10位菲尔兹奖得主,由此可见塞姆勒奖的含金量。
ICCM奖是世界华人数学界的最高奖项,用于表彰45岁以下在数学方面有杰出贡献的华人数学家,“数学界四小天鹅”中只有恽之玮和朱歆文获得了该奖项金奖。
以上是对塞姆勒奖和ICCM奖的介绍,能在同一天内同时获得两项大奖,可见王虹的研究有多么厉害。
王虹目前34岁,她16岁考入北大,目前是纽约大学柯朗数学研究所正教授,法国高等科学研究所终身教授也是这个研究所第一位女性终身教授。这个研究所的终身教授含金量有多大呢?历史上仅有12位数学终身教授,其中8人后来获得了菲尔兹奖。
这次获奖主要是表彰她在“三维挂谷猜想”方面做出的贡献。
所谓挂谷猜想源于日本数学家挂谷宗一再1917年提出的“挂谷针”问题:在平面上,旋转一根单位长度的针180,所需的最小面积是多少?
俄罗斯数学家通过无限碎片化的方式,让针在几乎不占空间的情况下完成了旋转。而挂谷猜想把这一问题推广到了高维空间,也就是说既然在平面上能让针几乎不占空间完成旋转,在N维空间中,是否存在一个体积接近为零,但仍包含每个方向上一条单位线段的几何结构?
王虹的工作证明了三维空间中的挂谷猜想,王虹通过计算发现,三维空间中每个挂谷集合的Minkowski维数和Hausdorff维数都是3,也就是说在三维空间中,要让一条线段指向所有方向,所需的区域不可能无限小。
很多人可能不理解,这不就是一个几何问题么?证明出来有什么用呢?
从几何研究方面来讲,数学界都把挂谷猜想认为是几何测度论中最受瞩目的未解难题之一,王虹的工作宣告了这一难题在三维空间的彻底解决,当然将来还可以将其往更高维度空间去推。
挂谷猜想是与傅里叶分析紧密联系的,傅里叶分析我想学理工科的同学们都不陌生,可以被称为现代科技的数学基石。所有的数字通信、音频图像压缩、医学成像等等核心算法都是傅里叶变换。甚至能用来分析股票市场时间序列数据的周期性成分。
王虹在证明三维挂谷猜想时,对高度复杂的振荡积分进行了精细估计,而振荡积分就是傅里叶分析中的核心问题。因此王虹的工作也推动了傅里叶分析的研究,进而对其他理工科应用也都产生推动价值。
所以丘成桐院士评价王虹是”年轻一代最伟大、最重要的中国学者“。
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王虹:从漓江边到数学巅峰的杰出数学家
早期教育与学术启蒙
王虹于1991年出生于广西桂林平乐县沙子镇的一个教师家庭。她早年就展现出非凡的数学天赋,在小学阶段两次跳级。2004年,她以优异成绩考入桂林中学,并在2007年16岁时参加高考,以653分的成绩被北京大学地球与空间科学学院录取。一年后,她凭借努力成功转入北京大学数学科学学院,并于2011年获得数学学士学位。

王虹教育背景表
时间段 院校 成就/学位 2007-2011 北京大学 数学学士学位(2011年) 2011-2014 巴黎综合理工学院 工程师学位、巴黎第十一大学硕士学位(2014年) 2014-2019 麻省理工学院 博士学位(2019年) 国际学术生涯与职业发展
本科毕业后,王虹前往法国深造,2014年获得巴黎综合理工学院工程师学位和巴黎第十一大学硕士学位。随后她赴美进入麻省理工学院,师从拉里·古斯教授,于2019年获博士学位。她的学术职业生涯包括:
- 普林斯顿高等研究院从事博士后研究(2019-2021年)
- 加州大学洛杉矶分校助理教授(2021-2023年)
- 纽约大学柯朗数学研究所副教授(终身教职,2023年至今)
- 法国高等科学研究所终身教授(2025年9月起任职)

主要研究成果与学术贡献
王虹的研究领域主要集中在调和分析、几何测度论和组合数学。她最引人注目的成就是2025年2月与约书亚·扎尔合作发表的127页论文,成功证明了三维空间中的挂谷猜想。这一突破解决了几何测度论中一个"著名未解难题",获得了菲尔兹奖得主陶哲轩的高度评价。她在限制性猜想和局部光滑性猜想方面也取得了重要进展,这些成果为她赢得了2022年的"玛丽安·米尔札哈尼新前沿奖"。

学术荣誉与社会影响
王虹获得的荣誉和奖项充分体现了国际数学界对她工作的认可:
- 2022年:玛丽安·米尔札哈尼新前沿奖
- 2025年:邵逸夫数学科学奖
她被普遍视为2026年菲尔兹奖的最热门候选人之一,有望成为首位获得该奖的中国籍女性数学家。此外,她还受邀在2026年国际数学家大会上作报告,这是数学界的又一崇高荣誉。王虹的学术报告也极具影响力,2025年6月她在北京大学的数学讲座座无虚席,连著名数学家韦东奕也连续三天前排听讲。

结语
王虹从广西小镇到国际数学巅峰的旅程,展现了她非凡的才华和坚持不懈的探索精神。作为调和分析领域的领军人物,她在挂谷猜想等方面的突破性工作不仅推动了数学学科的发展,也为年轻数学家树立了榜样。随着2026年菲尔兹奖的临近,她很可能成为首位获得这一殊荣的中国籍女性数学家,这将是中国数学界的一个重要里程碑。

挂谷猜想
挂谷猜想(Kakeya conjecture)是数学中几何测度理论领域的一个重要未解问题,其核心涉及所谓的挂谷集合(Kakeya set)的维度性质。挂谷集合定义为欧几里得空间中的一个点集,该集合包含每个方向上的单位线段(即对于任意方向,集合内都存在一条长度为1的线段与该方向平行)。挂谷猜想声称,在任何n维欧几里得空间中,一个挂谷集合的Hausdorff维度必须等于空间的维度n。这意味着,如果集合能够容纳所有方向的线段,它就不可能过于“稀疏”,其维度必须达到满维,从而排除了测度为零的可能性在维度上的退化情况。

该猜想的起源可追溯到20世纪初,日本数学家挂谷宗一(Sōichi Kakeya)在1917年提出的挂谷针问题(Kakeya needle problem),即寻找一个面积最小的区域,使得单位长度的针能在其中连续旋转360度。后来,阿布拉姆·别西科维奇(Abram Besicovitch)证明了存在面积任意小的挂谷针集合,甚至存在测度为零的别西科维奇集合(Besicovitch set),这促使研究者转向对集合维度的研究,形成了挂谷猜想。

在进展方面,挂谷猜想在低维空间中已得到解决:对于一维空间(n=1),猜想是平凡的;对于二维空间(n=2),罗伊·戴维斯(Roy Davies)在1971年证明了猜想成立。然而,在更高维度中,猜想仍为开放问题,但已有部分重要结果。例如,托马斯·沃尔夫(Thomas Wolff)在1995年证明,n维挂谷集合的Hausdorff维度至少为(n+2)/2;随后,内茨·卡茨(Nets Hawk Katz)和陶哲轩(Terence Tao)在2002年改进这一下界至(2-√2)(n-4)+3(对于n>4更优)。在三维空间中,卡茨、拉巴(Izabella Łaba)和陶哲轩在2000年证明挂谷集合的Minkowski维度严格大于5/2,而卡茨和约书亚·扎尔(Joshua Zahl)在2017年将Hausdorff维度下界提升至5/2 + ε(其中ε为绝对正常数)。最显著的突破发生在2025年2月,香港数学家王鸿(Hong Wang)和扎尔在arXiv上发布了一篇论文,声称证明了三维空间中的挂谷猜想,这一结果被学界视为重大进展,但目前仍需同行评审确认。

挂谷猜想不仅本身具有理论意义,还与谐波分析、数论和组合数学等领域密切相关,例如它被连接到限制猜想(restriction conjecture)和玻色-里斯猜想(Bochner-Riesz conjecture)。尽管高维情况仍待探索,但有限域版本的挂谷问题已由泽夫·迪维尔(Zeev Dvir)在2008年解决,这为欧几里得情形提供了启示。挂谷猜想的研究推动了几何测度理论的发展,并持续激发新的数学工具与交叉应用。
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