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数学家让-皮埃尔·塞尔迎来100岁生日 -- Jean-Pierre Serre turns 100

让-皮埃尔·塞尔(Jean-Pierre Serre)1926年9月15日生于法国东比利牛斯省巴盖斯,父母均为药剂师。母亲阿黛尔·迪特(Adèle Diet)曾是蒙彼利埃大学药学学生并修过微积分。1932年他入读沃韦尔小学,七八岁起喜爱数学,1937年转至尼姆的阿尔方斯-多代中学,靠母亲留下的微积分书自学导数与积分等知识。

正文

让-皮埃尔·阿尔贝·阿希尔·塞尔

基本信息

1926年9月15日生于法国东比利牛斯省巴热。

概述:让-皮埃尔·塞尔是法国数学家,在代数拓扑、代数几何和代数数论方面作出重要贡献,曾是布尔巴基小组成员。

传记

塞尔的父母让·塞尔与阿黛尔·迪耶都是药剂师。母亲阿黛尔曾在蒙彼利埃大学学药学,还上过一门微积分课——她说纯粹是出于好玩,因为她喜欢数学。1932年,塞尔进入沃韦尔学校读小学,七八岁时开始喜欢做数学。1937年他转入尼姆的阿方斯·都德中学。母亲保留了当年在大学买下的微积分教材,塞尔就从这些书开始学数学:

我十四五岁时常常翻看这些书,琢磨它们。我就是这样学导数、积分、级数之类东西的(完全是用形式化的方式——可以说是欧拉的路子:我不喜欢、也不理解 ε 和 δ。)

那时数学并不是他唯一喜欢的科目。他对物理从无兴趣,却喜欢化学,因为父母身为药剂师懂得很多。父亲有大量化学书,塞尔十五六岁时读了不少,其中雅克·迪克洛1922年的《胶体》他特别喜欢,还留了一本。但随着对化学钻研渐深,他的热情反而减退,越发确信数学才是适合自己的。

他这样谈在尼姆中学的日子:

我常做更高年级的题目。当时我住在尼姆的寄宿公寓里,同住的孩子比我大,常欺负我。为了安抚他们,我就替他们做数学作业。这算得上不错的锻炼。

1943至1944学年,他在尼姆遇到一位好数学老师,外号"大胡子"。此人

……非常清晰、严格;要求每个公式和证明都写得工整。

这位老师辅导塞尔参加1944年的综合数学竞赛,他拿了第一。同年他还参加了物理竞赛,但整整六小时的考试都用错了一个公式,成绩很差。1944年他获得科学和文学业士学位,但留校到1945年,准备巴黎高等师范学校的入学考试。他回忆:

我当时不知道当数学家也能谋生。后来才发现做数学可以拿钱!起先我以为自己会当中学教师,这在我看来很自然。19岁那年我参加高师入学考试,考上了。进了"学校"之后我就清楚了:我不想当中学教师,我想当研究数学家。

1945到1948年,塞尔在高师学习,1948年获数学教师资格会考证书(agrégé)。此时他成为布尔巴基小组最年轻的成员。这个小组包括自1930年代中期起就参与的亨利·嘉当、克洛德·谢瓦莱、让·德尔萨特、让·迪厄多内和安德烈·韦伊。在塞尔加入前后,罗歇·戈德芒、皮埃尔·萨米埃尔和雅克·迪克斯米耶也加入了。

1948年8月10日,塞尔与若西安娜·厄洛(1922—2004)结婚,育有一女克洛迪娜,1949年11月29日出生。若西安娜是有机化学家,在塞夫勒的女子高等师范学校工作。

1948至1954年,塞尔在巴黎的国家科学研究中心任职,先是助理,后为研究员。1948至1949年他参加了亨利·嘉当关于代数拓扑与层论的讨论班。同一年参加讨论班的还有谢瓦莱、德尔萨特、迪厄多内、戈德芒、洛朗·施瓦茨和韦伊。塞尔的同学中有亚历山大·格罗滕迪克,他也参加讨论班,两人在此期间成为朋友。塞尔由亨利·嘉当指导,但

……嘉当不给学生建议研究课题:他们得自己找一个;之后他再帮忙。我就是这样。我发现勒雷的理论(关于纤维空间及其谱序列)能应用到比人们以为的多得多的情形,这种推广可用来计算同伦群。

1951年,塞尔以论文《纤维空间的奇异同调及其应用》获索邦大学博士学位。1952年他去普林斯顿,讲授论文中的结果,以及作为该工作延续的 C-理论。在普林斯顿期间,他参加了阿廷-泰特的类域论讨论班。回到巴黎后,他再次参加亨利·嘉当讨论班,那一年讨论的是多复变函数与施坦因流形。他在讨论班接触到的想法决定了他的研究方向。1953至1954年,他是国家科学研究中心的研究主任。

1954年塞尔去南锡大学,工作到1956年。自1956年起,他在法兰西学院任代数与几何讲席,直到1994年退休,成为名誉教授。他这样描述自己在法兰西学院的就职演讲:

我到学院时是个三十来岁的年轻人。就职演讲几乎像一场口试,台下坐着教授、家人、数学家同行、记者等等。我试着准备,可一个月只写出半页。演讲那天气氛相当紧张。我先念了准备好的半页,然后即兴发挥。

几个月后他被告知就职演讲会出版,需要交一份文字稿。由于是即兴的,他没有稿子,便试着对着录音机即兴重讲一遍,再交给秘书打字。可秘书说录音听不清。塞尔于是放弃,他的就职演讲从未出版——这在法兰西学院是独一无二的,因为其他已出版的就职演讲都出版了。

他也谈过在法兰西学院的教学:

在学院教书是美妙又具挑战性的特权。美妙在于选课自由和听众水平高:国家科学研究中心的研究员、来访的外国学者、巴黎和奥赛的同行——许多常客已来了5年、10年甚至20年。挑战也在于:每年都要开新课,或讲自己的研究(我更喜欢),或讲别人的研究。一年课程约20小时,量相当大。

法兰西学院的永久职位让塞尔有很多时间外出访问研究。他常去普林斯顿高等研究院(1955、1957、1959、1961、1963、1967、1970、1972、1978、1983、1999年)和哈佛大学(1957、1964、1974、1976、1979、1981、1985、1988、1990、1992、1994、1995、1996年)。他讲过课的大学有(按字母序):阿尔及尔(1965、1966)、波恩(1976)、加州理工(1997)、尤金(1998)、日内瓦(1999)、哥廷根(1970)、麦吉尔(1967)、墨西哥(1956)、莫斯科(1961、1984)、普林斯顿(1952、1999)、新加坡(1985)、加州大学洛杉矶分校(2001)、乌得勒支(1974)。

塞尔早期的工作关于谱序列。谱序列是类似正合序列的代数构造,但更难描述。谱序列不是他发明的,发明者是法国数学家让·勒雷。但1951年,塞尔把谱序列用于研究纤维化中纤维、全空间与底空间的同调群之间的关系。这使他发现了空间同调群与同伦群之间的根本联系,并证明了关于球面同伦群的重要结果。

塞尔的工作让拓扑学家认识到谱序列的重要性。塞尔谱序列提供了有效处理纤维化同调的工具。由于谱序列方面的工作以及用层来发展复变理论的工作,塞尔在1954年国际数学家大会上获菲尔兹奖。塞尔定理不仅在伦论,也在代数拓扑和同调代数整体上带来了迅速进展。谈及灵感的重要性时,塞尔说:

我不知道"灵感"到底指什么。定理和理论以奇怪的方式出现。有时你只是对现有证明不满意,想找更好的、能用于不同情形的证明。我研究黎曼-罗赫定理(约1953年)时就是典型例子,我把它看作"欧拉-庞加莱"公式(当时不知道小平-斯宾塞有同样的想法)。我最初的目标是对代数曲线证明它——这个情形已知约一个世纪了!但我想要一种特殊风格的证明;找到之后,我记得从那里到二维情形(刚由小平完成)只花了一两分钟。半年后,完整结果由希尔策布鲁赫建立,发表在他著名的教授资格论文里。很多时候你不是正面攻击某个具体问题,而是心里有些想法,觉得应该有用,却不知道具体对什么有用。于是你四处看看,试着应用它们。就像拿着一串钥匙,在几扇门上试。

多年来塞尔出版了许多影响广泛的著作,涵盖数学的众多领域,从中也能看出他工作过的题目:《纤维空间的奇异同调》(1951)、《代数凝聚层》(1955)、《代数群与类域》(1959)、《局部域》(1962)、《伽罗瓦上同调》(1964)、《局部代数与重数》(1965)、《李代数与李群》(1965)、《复半单李代数》(1966)、《阿贝尔 l-进表示与椭圆曲线》(1968)、《有限群的线性表示》(1968)、《算术教程》(1970)、《有限群的线性表示》(1971)、《树、融合积、SL₂》(1977)、《莫德尔-韦伊定理讲义》(1989)、《伽罗瓦理论专题》(1992)、《讨论班报告集1950—1999》(2001)、《格罗滕迪克-塞尔通信集》(2001)、与 S. 加里波第和 A. 梅尔库列夫合著的《伽罗瓦上同调中的上同调不变量》(2003),以及《N_X(p) 讲义》(2011)。

这些书极为出色,为塞尔赢得荣誉。1995年他获斯蒂尔奖的数学阐述奖,颁奖词说:

要以像让-皮埃尔·塞尔这样地位的数学家的某部作品来决定斯蒂尔奖,是很难的。他任何一本其他著作都可以作为此奖的依据。他的每本书都写得很美,包含大量作者本人的原创材料,一切都打磨光滑。很难对他的阐述再作什么重大改进;其中许多是各自领域里的日常标准参考,对在职数学家和研究生都是如此。塞尔把自己的整个数学人格倾注于这些书的材料;它们充满着真正数学的广度,为所有人示范了如何为效果、清晰和冲击力而写作。

关于自己直到1985年的职业生涯,塞尔说:

目前最让我感兴趣的是有限域上代数曲线上的点数。这算一种应用数学:你试着用上你知道的代数几何和数论中的任何工具……而且并不太成功!

谈到数学的应用,他说:

至于数学与其他科学的关系,可以把数学看成一个满是架子的大仓库。数学家把东西放上架子,并保证它们是真的。他们还说明如何使用、如何重建。其他科学前来自取,数学家不关心他们拿去做什么。这个比喻很粗糙,但足以反映情况。(当然,人做数学不只是为了把东西放上架子;做数学是为了好玩。)举个我个人的例子。我妻子若西安娜是量子化学专家。她需要某些对称群的线性表示。她手头的书不令人满意:内容正确,但记号很笨拙。我写了一份合她需要的文字,后来以《有限群的线性表示》出版成书。我由此尽了数学家的职责(也是丈夫的职责):把东西放上架子。

塞尔的爱好是攀岩、滑雪和乒乓球。就个人经验而言,我可以说塞尔是极出色的乒乓球手,因为在我们都参加的许多会议上我见过他打球。我总有个很傻的念头:一个人数学这么好,乒乓球怎么也这么好!他还喜欢国际象棋、读书和电影。他说自己喜欢

……各种书,从吉奥诺到伯尔到川端康成,还有童话和《哈利·波特》。

塞尔获得过众多荣誉。除1954年的菲尔兹奖外,他1973年当选伦敦数学学会荣誉会员,1974年当选皇家学会院士。他还被授予荣誉军团军官和国家功绩勋章司令。除皇家学会外,他当选了许多国家科学院院士,特别是法国(1977)、荷兰(1978)、美国(1979)、瑞典(1981)、俄罗斯(2003)、挪威(2009)、都灵(2010)和台湾(2010)。他获得的奖项有:法兰西学院佩科-维蒙奖(1955)、科学院弗朗克尔奖(1957)、加斯东·朱利亚奖(1970)、科学院埃米尔·皮卡尔奖章(1971)、巴尔赞奖(1985)、国家科学研究中心金质奖章(1987)、前述美国数学会斯蒂尔奖(1995)以及2000年的沃尔夫奖。他获得的荣誉学位来自:剑桥大学(1978)、斯德哥尔摩大学(1980)、格拉斯哥大学(1983)、雅典大学(1996)、哈佛大学(1998)、达勒姆大学(2000)、伦敦大学(2001)、奥斯陆大学(2002)、牛津大学(2003)、布加勒斯特大学(2004)、巴塞罗那大学(2004)、马德里大学(2006)和麦吉尔大学(2008)。2003年6月,他获挪威科学与文学院颁发的首届阿贝尔奖,

……因在赋予若干数学领域——特别是拓扑学、代数几何和数论——现代形态方面发挥了主要作用。

颁奖活动的情形是:2003年6月1日星期日,奥斯陆阳光明媚,在斯洛茨帕肯的阿贝尔纪念碑前举行简朴仪式。阿贝尔委员会主席延斯·埃里克·芬斯塔德简短致辞后,阿贝尔奖得主让-皮埃尔·塞尔在纪念碑前献了花圈。6月2日,学术活动在奥斯陆大学布林德恩校区乔治·斯韦德鲁普大楼——一座出色的新图书馆——开始……塞尔的演讲题为"素数、方程与模形式"。他完全不负阐述大师之名,用粉笔在黑板上以传统方式讲课,不看笔记,讲解清晰,令所有人印象深刻。当天下午晚些时候,塞尔接受了几批记者采访。周二上午,塞尔与阿贝尔委员会和董事会代表会见世界媒体:来自挪威、英国、法国和德国的十名记者。周二下午举行颁奖典礼,地点在奥斯陆大学,场面盛大。国王哈拉尔和王后索尼娅出席,几段致辞之后,国王把奖颁给了塞尔。

评论

社区以祝贺 Serre 百岁诞辰为主线,多数人共鸣于他不喜 epsilon-delta 极限写法的平实态度与趣闻,少数人则深入研讨其《树》中的范畴化群论思想。

欣赏 Serre 的平实态度与生日温情

  • 多人祝贺其百岁诞辰,并共鸣于他自陈不喜欢也不理解 epsilon-delta 极限写法,认为这印证了自己初学微积分时因严格形式化受挫的经历;也有人乐见他为妻子写教材而自称“履行丈夫职责”的轶事,氛围轻松亲切(较多人)。 > 他坦言既不喜欢也不理解那种极限写法,让我这种曾被微积分劝退的人感到被权威认可了(@jey)

赞赏《树》中群论思想的范畴化与历史渊源

  • 少数人正阅读其著作《树》,指出书中群在树上的作用理论高度范畴化,图群构想与 Grothendieck 构造及现代数论中的“实”素数等经典问题有深刻渊源(少数人)。 > 他那图群的想法非常范畴化,仿佛能追溯到 Grothendieck 酝酿相关构造的研讨会现场(@jesuslop)