「肥皂泡先驅」成為首位獲得數學界「諾獎」女科學家
作者 | 韓揚眉
「阿貝爾獎」迎來歷史上首位女性獲獎者。
3月19日，2019年阿貝爾獎揭曉，獲獎者是美國數學家凱倫·烏倫貝克，以表彰她在「幾何偏微分方程、規範理論和可積系統的開創性貢獻，以及在分析、幾何和數學物理領域的工作上的深遠影響」。
烏倫貝克也是該獎項自2003年設立以來的首位女性獲獎者。
1964年，烏倫貝克在密歇根大學獲得學士學位。1968年獲得布蘭迪斯大學的數學博士學位。
今年76歲的烏倫貝克是普林斯頓大學高級研究訪問學者，也是普林斯頓高等研究院的客座副教授。
烏倫貝克曾獲得過多項表彰和榮譽，包括麥克阿瑟獎學金、美國數學會「斯蒂爾獎」、美國國家科學獎章等。
1990年，她成為繼1932年艾美·諾瑟之後，第二位在國際數學家大會上發表全體演講的女性數學家。
據報道，烏倫貝克於3月17日早上得知自己獲獎的消息。當天，她收到朋友的信息，得知挪威自然科學與文學院正在試圖聯繫她。
對於獲獎，烏倫貝克說，「我十分驚訝，這完全是天方夜譚。」
3月19日，挪威自然科學與文學院公布了烏倫貝克為獲獎者。她將獲得價值600萬挪威克朗（約合437萬元）的獎金。不過她說，還未決定如何處理這筆獎金。
「肥皂泡先驅」
烏倫貝克是一位特立獨行的數學家, 時常尋求新的研究方向。
她在非線性偏微分方程、微分幾何、規範理論、拓撲量子場論和可積系統等諸多「跨界」領域，都作出了有深刻影響力的開創性和奠基性貢獻，在分析、幾何和物理領域之間搭建了橋樑。
烏倫貝克被稱為「肥皂泡先驅」。這是因為她最具影響力、也是她最引以為豪的成果之一——發現了一種被稱為「泡泡」的現象。
阿貝爾獎委員會主席 Hans Munthe-Kaas 稱，「烏倫貝克的貢獻顯著改變了數學領域。她的理論徹底改變了我們對於極小曲面（minimal surface）的理解，例如肥皂泡的曲面，以及更為廣泛、更高維度的最小化問題。」
「肥皂泡」被數學家稱之為優化問題的一個例子，這些問題通常非常困難且不知道有多少個解。在早期的工作中，她在高維彎曲空間中找出了肥皂泡的形狀。
對於此問題，烏倫貝克與合作者喬納森·薩克斯共同研究了「極小曲面」，這是「肥皂膜如何將自己排列成能量最小化形狀」的數學理論。然而，這一理論總是會因為出現能無限集中能量的點而遭到破壞。
烏倫貝克認為，將這些點進行「放大」，這是由於一個新的氣泡從表面分裂而引起的。
她運用類似的技術在規範場的數學理論中做了基礎性的工作，這是經典電磁場理論的概括，奠定了粒子物理標準模型的基礎。
另一項引人注目的研究工作是規範理論，這是受阿貝爾獎獲獎者、已故的邁克爾·阿蒂亞爵士的影響。
她從四維分析了楊—米爾斯方程，這對於現代數學理解粒子物理、弦理論和廣義相對論中的模型至關重要。
烏倫貝克開發了用於全局分析的工具和方法，今天這些方法已成為每個幾何學者和分析者的必備工具。
她的工作也為數學和物理學中的當代幾何模型奠定了基礎。
「無書可讀時，我感到很沮喪」
烏倫貝克於1942年出生在俄亥俄州的克利夫蘭，成長於新澤西。
她生活在一個很重視教育的家庭中，父親是一位工程師，母親是一位藝術家和教師。烏倫貝克在家中4個孩子里排行老大。兄妹四人有3位獲得過科學學位。
小時候，父親帶回了弗雷德·霍伊爾（天文學家）和喬治·加莫（天體物理學家）的書，烏倫貝克深深被吸引，也從此愛上讀書和物理學，夢想成為一名科學家。
但那時，父親希望她的弟弟而不是她成為科學家。
她痴迷於讀書，「read everything」。
烏倫貝克曾在1999年的一篇文章中寫道：「在孩童時期，我讀了很多書。過去常常在課桌下『偷偷』閱讀。我會去圖書館通宵讀書，並讀完了圖書館中所有關於科學的書，當沒有什麼東西可以讀時，我感到很沮喪。」
在密歇根大學一年級課程中學習了數學課程後，最初對物理學尤為感興趣的烏倫貝克便愛上了數學，「數學的結構、優雅和美麗立刻打動了我，我沉迷於此而無法自拔。」
烏倫貝克曾在多所大學任職。1976年，烏倫貝克前往伊利諾伊大學芝加哥分校任教。1983年，她在芝加哥大學成為正式教授。
1986年，烏倫貝克當選為美國國家科學院院士。1987年被任命為理查德森基金會的首位數學領域的主席，2012年當選為美國哲學學會會士。
「女性參與數學」的堅定倡導者
在選擇攻讀研究生時，烏倫貝克已經很清楚學術界男性佔主導地位，並且經常有歧視女性傾向的文化氛圍。
1968年，烏倫貝克在布蘭代斯大學攻讀數學博士時，她是該係為數不多的女性之一。只有數學系的一些學者看到了她的非凡才能並鼓勵她學習數學，而有許多人卻反對。
她在自傳中寫道：「因為我們是女性，所以被告知不能做數學。」「我喜歡做我這件不被支持的事情，這是一種『合法的反叛』，因為我們是女性，所以社會沒有期待, 也因此我們做得好的任何事情都被認為是成功的。」
烏倫貝克的人生受到家庭中堅強獨立女性的影響。
取得一定成就後，她便一直是數學與科學領域的性別多元化的堅定倡導者，堅定的擁護並倡導女性學習數學，烏倫貝克在位於新澤西州的普林斯頓高等研究院創建了婦女和數學項目。
英國考文垂沃里克大學數學家、倫敦數學學會主席卡羅琳?賽義德稱她為「女性的楷模和良師益友」。
烏倫貝克曾意識到，自己是年輕女性數學的榜樣。
但在她看來，成為榜樣很難, 「因為你真正需要做的是向學生展示，不完美的人們仍然會成功。每個人都知道，聰明、有趣、漂亮的人們會取得成功。但你的不完美，也有可能成功。在我自己的生活中，我花了很長時間才意識到這一點。」
烏倫貝克表示，自己一開始並不想當一個榜樣，但在她這一代的女數學家取得了一些成功後，她意識到，通往公平的道路將比預期的要艱難得多。「我們都認為，一旦法律障礙被打破，婦女和少數民族就可以穿過學術界的大門，佔據自己應有的位置，修正大學比修正人們成長的文化背景更容易。」
她希望自己獲得的獎項能激勵新一代女性進入數學領域，就像女數學家艾米·諾特爾等人激勵她一樣。
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