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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?

liisu
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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,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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汤圆子
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